(57)【要約】      （修正有）【課題】熱交換性能および送風性能を低下させることなく、電気的な絶縁が得られる熱電変換装置およびその装置の製造方法を提供する。【解決手段】一対の熱電素子のそれぞれに複数の熱交換部材を接合する接合工程と、この接合工程の後に、絶縁材料が溶融された電着槽内に熱電素子基板１０を浸漬させて、端子２４ａ、２４ｂに所定の電圧を印加させて絶縁材料を塗布する浸漬工程と、この浸漬工程で絶縁材料が塗布された熱電素子基板１０を高温で焼き付けて絶縁層を形成する焼付け工程とを設ける。これにより、熱交換性能および送風性能を低下させることなく、電気的な絶縁が得られる。【選択図】図６
2008034791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｐ型とＮ型とからなる一対の熱電素子（１２、１３）を複数対配列し、これらの前記熱電素子（１２、１３）が電気的に直列接続される熱電素子モジュール（１０）と、
前記一対の熱電素子（１２、１３）のそれぞれに伝熱可能、かつ電気的に結合された複数の熱交換部材（２２、３２）とを備える熱電変換装置において、
複数の前記熱交換部材（２２、３２）は、熱交換媒体の流れる流れ方向に対して３列以上配設されて、前記一対の熱電素子（１２、１３）のそれぞれに対応して結合されており、
前記熱電素子モジュール（１０）、および前記熱交換部材（２２、３２）の表面全体には、電着塗装による絶縁膜が形成されていることを特徴とする熱電変換装置。
【請求項２】
前記絶縁膜には、エッジカバー樹脂材が含まれていることを特徴とする請求項１に記載の熱電変換装置。
【請求項３】
前記熱交換部材（２２、３２）は、前記一対の熱電素子（１２、１３）を接続する電極部（２５、３５）と、前記電極部（２５、３５）に直接接続される熱交換部（２６、３６）とを備え、
前記熱交換部（２６、３６）を突出させるように保持すると共に、複数対の前記熱電素子（１２、１３）にそれぞれ対応する複数の前記熱交換部（２６、３６）間を電気的に絶縁させる絶縁板（２１、３１）を備えており、
前記絶縁板（２１、３１）における複数の前記熱交換部（２６、３６）の突出側において、前記絶縁板（２１、３１）と複数の前記熱交換部（２６、３６）との接触部分（４２）を前記絶縁膜（４０）の外側から覆うように形成されたシール部（２７、３７）を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱電変換装置。
【請求項４】
前記シール部（２７、３７）は、複数の前記熱交換部（２６、３６）の突出側において前記絶縁板（２１、３１）の表面全体を覆っていることを特徴とする請求項３に記載の熱電変換装置。
【請求項５】
前記絶縁板として、複数の前記熱交換部（２６、３６）を複数の前記電極部（２５、３５）への接続側において保持する第１板（２１、３１）を備えることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の熱電変換装置。
【請求項６】
前記絶縁板として、複数の前記熱交換部（２６、３６）を複数の前記電極部（２５、３５）への接続側の反対側において保持する第２板（２３、３３）を備えることを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれか１つに記載の熱電変換装置。
【請求項７】
前記熱交換部（２６、３６）に接触させて、あるいは近傍に配設された温度センサ（７０）と、
前記温度センサ（７０）に接続された配線（７１）とを備え、
前記配線（７１）の表面全体に、電着塗装により形成された配線絶縁膜（４８）を有することを特徴とする請求項３〜請求項６のいずれか１つに記載の熱電変換装置。
【請求項８】
複数の前記電極部（２５、３５）は、複数の前記熱交換部（２６、３６）とそれぞれ一体に形成されていることを特徴とする請求項３〜請求項７のいずれか１つに記載の熱電変換装置。
【請求項９】
Ｐ型とＮ型とからなる一対の熱電素子（１２、１３）を複数対配列し、これらの前記熱電素子（１２、１３）が電気的に直列接続される熱電素子モジュール（１０）と、
熱交換媒体が流れる流れ方向に対して３列以上配設されて、前記一対の熱電素子（１２、１３）のそれぞれに対応して伝熱可能、かつ電気的に結合された複数の熱交換部材（２２、３２）と、
前記熱電素子モジュール（１０）に設けられ、電源に接続される電源端子部（２４ａ、２４ｂ）とを備える熱電変換装置の製造方法において、
前記一対の熱電素子（１２、１３）のそれぞれに前記複数の熱交換部材（２２、３２）を接合する接合工程と、
前記接合工程の後に、前記熱電素子モジュール（１０）を絶縁材料が溶融された電着槽内に浸漬させ、前記電源端子部（２４ａ、２４ｂ）に所定の電圧を印加することで、前記熱電素子モジュール（１０）および前記熱交換部材（２２、３２）の表面全体に前記絶縁材料を塗布する浸漬工程と、
前記浸漬工程で絶縁材料が塗布された前記熱電素子モジュール（１０）を高温で焼き付けて絶縁膜を形成する焼付け工程とを有することを特徴とする熱電変換装置の製造方法。
【請求項１０】
前記浸漬工程において、前記絶縁材料には、エッジカバー樹脂材が含まれていることを特徴とする請求項９に記載の熱電変換装置の製造方法。
【請求項１１】
前記焼付け工程は、前記浸漬工程を少なくとも複数回繰り返した後に行うことを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の熱電変換装置の製造方法。
【請求項１２】
前記浸漬工程は、数回毎に浸漬条件を変えることを特徴とする請求項１１に記載の熱電変換装置の製造方法。
【請求項１３】
前記焼付け工程は、少なくとも複数回繰り返して行うとともに、数回毎に焼付け条件を変えることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の熱電変換装置の製造方法。
【請求項１４】
前記熱交換部材（２２、３２）は、前記一対の熱電素子（１２、１３）を接続する電極部（２５、３５）と、前記電極部（２５、３５）に直接接続される熱交換部（２６、３６）とを備え、
前記熱交換部（２６、３６）を突出させるように保持すると共に、複数対の前記熱電素子（１２、１３）にそれぞれ対応する複数の前記熱交換部（２６、３６）間を電気的に絶縁させる絶縁板（２１、３１）を備えており、
前記焼付け工程の後に、複数の前記熱交換部（２６、３６）の突出側において前記絶縁板（２１、３１）と複数の前記熱交換部（２６、３６）との接触部分（４２）を前記絶縁膜（４０）の外側から覆うようにシール部（２７、３７）を形成するシール工程を備えたことを特徴とする請求項９〜請求項１３のいずれか１つに記載の熱電変換装置の製造方法。
【請求項１５】
前記シール工程において、複数の前記熱交換部（２６、３６）の突出側において前記絶縁板（２１、３１）の表面全体を覆うように前記シール部（２７、３７）を形成することを特徴とする請求項１４に記載の熱電変換装置の製造方法。
【請求項１６】
前記接合工程において、前記複数の熱交換部（２６、３６）を複数の前記電極部（２５、３５）への接続側において保持する第１板（２１、３１）を前記絶縁板として組付けることを特徴とする請求項１４または請求項１５に記載の熱電変換装置の製造方法。
【請求項１７】
前記接合工程において、前記複数の熱交換部（２６、３６）を前記複数の電極部（２５、３５）への接続側の反対側において保持する第２板（２３、３３）を前記絶縁板として組付けることを特徴とする請求項１４〜請求項１６のいずれか１つに記載の熱電変換装置の製造方法。
【請求項１８】
前記接合工程において、前記熱交換部（２６、３６）に接触させて、あるいは近傍に配設された温度センサ（７０）と、前記温度センサ（７０）に接続された配線（７１）とを組付けし、
前記浸漬工程において、前記配線（７１）に陽極あるいは陰極として電圧を印加することにより、前記配線（７１）の表面全体に配線絶縁膜（４８）を形成することを特徴とする請求項１４〜請求項１７のいずれか１つに記載の熱電変換装置の製造方法。
【請求項１９】
複数の前記電極部（２５、３５）は、複数の前記熱交換部（２６、３６）とそれぞれ一体に形成されていることを特徴とする請求項１４〜請求項１８のいずれか１つに記載の熱電変換装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｎ型熱電素子、Ｐ型熱電素子からなる直列回路に直流電流を流通させることで吸熱、放熱が得られる熱電変換装置およびその装置の製造方法に関するものであり、特に、熱電素子基板に配設される複数の熱交換部材の絶縁処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の熱電変換装置として、例えば、特許文献１に示されるように、Ｐ型とＮ型とからなる一対の熱電素子を複数対配列してなる熱電素子基板と、全ての熱電素子が電気的に直列接続されるとともに一対の熱電素子から伝熱される熱を吸熱、放熱するための複数の熱交換部材とから構成されたものが知られている。
【０００３】
換言すると、この熱電変換装置は、電素子基板の表側と裏側が吸熱側および放熱側に区画されて、それぞれの平面上に複数の熱交換部材が配設されている。これにより、熱交換部材と熱電素子との熱抵抗を最小にすることで熱電変換効率を向上させるとともに、製造工数の低減が図れるようになっている。
【特許文献１】特開２００６−１１４８４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１のような装置では、吸熱側の熱交換部材で発生した結露水によって、熱電素子自体、および熱交換部材と熱電素子との接合部でのマイグレーションを引き起こす問題がある。
【０００５】
また、全ての熱電素子が、吸熱側熱交換部材もしくは吸熱側熱交換部材を介して電気的に直列接続されている。そのために、一対の熱電素子および熱交換部材は、通電時に電圧が印加されているため、隣り合う相互間が電気的に絶縁されるように形成されている。
【０００６】
上記特許文献１では絶縁の手段については詳しくは記載されていないが、電気的な絶縁を行う方法としては、一般的に絶縁塗装もしくは蒸着による絶縁膜を形成する方法がある。しかしながら、このような絶縁塗装や蒸着においては、熱電素子基板の外方から絶縁材料を吹き付けるため、外方では絶縁膜が厚く形成され、内方では薄く形成されることで全体的にムラが出来やすい。
【０００７】
この結果、電気的な絶縁のための最低限必要な膜厚は、内方の膜厚で設定されるため外方は必要以上に厚くなってしまう。このため、厚膜による熱抵抗の増加による熱交換性能の低下、および狭小の隙間に発生する膜張り等による送風通路の通風抵抗の増加、ひいては送風系の送風性能の低下が問題となる。
【０００８】
しかも、膜厚のムラが発生しやすいことで送風通路の通路幅方向においても、膜厚の分布ができ易いため、風速分布もしくは温度分布が発生して熱交換性能の低下が発生する。
【０００９】
さらに、この種の熱電素子基板は、小型の冷却装置や加熱装置に用いられるため、熱電素子、熱交換部材などの構成部品は、複数個あり、かつ極小部品であって、熱交換媒体の流れる流れ方向に対して複数列配設されている。従って、内側列に配設される熱電素子および熱交換部材には絶縁膜が形成されにくい構造になっている。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、上記点を鑑みたものであり、熱交換性能および送風性能を低下させることなく、電気的な絶縁が得られる熱電変換装置およびその装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項１９に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、Ｐ型とＮ型とからなる一対の熱電素子（１２、１３）を複数対配列し、これらの熱電素子（１２、１３）が電気的に直列接続される熱電素子モジュール（１０）と、一対の熱電素子（１２、１３）のそれぞれに伝熱可能、かつ電気的に結合された複数の熱交換部材（２２、３２）とを備える熱電変換装置において、複数の熱交換部材（２２、３２）は、熱交換媒体の流れる流れ方向に対して３列以上配設されて、一対の熱電素子（１２、１３）のそれぞれに対応して結合されており、熱電素子モジュール（１０）、および熱交換部材（２２、３２）の表面全体には、電着塗装による絶縁膜が形成されていることを特徴としている。
【００１２】
この発明によれば、電着塗装では、電着層内に熱電素子モジュール（１０）を浸漬させて絶縁膜を形成するため、全体をムラのない膜厚で形成できる。特に、熱電素子（１２、１３）および熱交換部材（２２、３２）が熱交換媒体の流れる流れ方向に対して複数列以上配設される熱電素子モジュール（１０）では、その内側列に配設される熱電素子（１２、１３）および熱交換部材（２２、３２）の内方にも隈なく絶縁膜を形成できる。
【００１３】
これにより、所定の膜厚で絶縁膜を形成できるとともに、厚膜による熱交換性能の低下および送風系の送風性能の低下をなくすることができる。
【００１４】
また、電着塗装では、絶縁膜を形成する部位に電圧を印加させて絶縁材料を塗布する方法であるため、熱電素子モジュール（１０）の通電部を均等の膜厚で絶縁膜を形成できる。しかも、必要以上の膜厚が形成されないので狭小の隙間に発生する膜張りを防止できる。なお、電圧を印加させない部位には絶縁膜は形成されない。
【００１５】
さらに、内部に配設される熱電素子（１２、１３）および熱交換部材（２２、３２）と熱電素子（１２、１３）との接合部にも容易に絶縁膜を形成できることで、マイグレーションの発生の防止ができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明では、絶縁膜には、エッジカバー樹脂材が含まれていることを特徴としている。複数の熱交換部材（２２、３２）は薄板によって吸熱部、放熱部が形成される場合が多く、数多くのエッジ面を備えている。
【００１７】
エッジカバー樹脂材は、電着槽において、絶縁材料に溶融されたときに粘度の高い樹脂材料であるため、電着槽で絶縁材料が塗布された熱電素子モジュール（１０）を電着槽から取り出して焼付けを行うときにエッジ面からの液ダレを低減できる。これにより、所定の膜厚の絶縁膜を形成することができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明では、熱交換部材（２２、３２）は、一対の熱電素子（１２、１３）を接続する電極部（２５、３５）と、電極部（２５、３５）に直接接続される熱交換部（２６、３６）とを備え、熱交換部（２６、３６）を突出させるように保持すると共に、複数対の熱電素子（１２、１３）にそれぞれ対応する複数の熱交換部（２６、３６）間を電気的に絶縁させる絶縁板（２１、３１）を備えており、絶縁板（２１、３１）における複数の熱交換部（２６、３６）の突出側において、絶縁板（２１、３１）と複数の熱交換部（２６、３６）との接触部分（４２）を絶縁膜（４０）の外側から覆うように形成されたシール部（２７、３７）を有することを特徴としている。
【００１９】
絶縁板（２１、３１）の表面には電着塗装の際に膜が形成されないため、絶縁板（２１、３１）と熱交換部（２６、３６）との接触部分（４２）には電着塗装により絶縁膜（４０）を形成することが困難であるが、この接触部分（４２）を絶縁膜（４０）の外側から覆うようにシール部（２７、３７）を設けることで、熱電変換装置（１００）内において必要な導電部位（１２、１３、２６、３６）の絶縁が完全となる。これにより、熱電変換装置（１００）内部での短絡およびマイグレーションの発生を確実に防ぐことが可能となり、熱電変換装置（１００）の信頼性が向上する。
【００２０】
シール部（２７、３７）は、請求項４に記載の発明のように、絶縁板（２１、３１）と熱交換部（２６、３６）との接触部分（４２）を覆うだけでなく、熱交換素子（２６、３６）の突出側において絶縁板（２１、３１）の表面全体を覆うように構成してもよい。このように絶縁板（２１、３１）の表面全体を覆うようにシール部（２７、３７）を構成することで、例えば、請求項５に記載の発明のように、絶縁板（２１、３１）が複数の熱交換部（２６、３６）を電極部（２５、３５）への接続側において保持している場合には、熱交換部（２６、３６）に結露などにより付着した水滴が熱電素子（１２、１３）側に浸入することを確実に防止することができる。これにより、このような水滴の浸入によって熱電素子（１２、１３）側で短絡およびマイグレーションが発生することを防止することができる。
【００２１】
絶縁板としては、上記請求項５に記載の発明のように、複数の熱交換部（２６、３６）を電極部（２５、３５）への接続側において保持する第１板（２１、３１）を備えるのに加えて、請求項６に記載の発明のように、複数の熱交換部（２６、３６）を電極部（２５、３５）への接続側の反対側において保持する第２板（２３、３３）を備えるように構成してもよい。あるいは、第１板（２１、３１）を備えることなく第２板（２３、３３）のみを備える構成とすることもできる。
【００２２】
このような第２板（２３、３３）を設けることで、熱交換部（２６、３６）が電極部（２５、３５）への接続側の反対側、つまり熱交換部（２６、３６）の先端側において、熱交換部（２６、３６）間が接触することを防止して、これらの間を絶縁することができる。また、電着塗装により絶縁膜（４０）を形成することが困難である第２板（２３、３３）と熱交換部（２６、３６）との接触部分（４３）を絶縁膜（４０）の外側から覆うようにシール部（２９、３９）を設けることで、熱交換部（２６、３６）の先端側における絶縁を完全なものとすることができる。
【００２３】
請求項７に記載の発明のように、熱交換部（２６、３６）に接触させて、あるいは近傍に配設された温度センサ（７０）、およびこの温度センサ（７０）に接続された配線（７１）を備えている場合には、配線（７１）の表面全体に電着塗装により配線絶縁膜（４８）を形成するとよい。このような配線絶縁膜（４８）は、上記熱電素子モジュール（１０）の両端に電圧を印加した場合に電位が作用する導電部位（１２、１３、２６、３６）表面に絶縁膜（４０）を形成する際に、同時に１度の電着塗装で形成することが可能であり、また、このような配線絶縁膜（４８）を形成することで、温度センサ（７０）の配線（７１）が被水した場合でも短絡およびマイグレーションの発生を防止することができる。
【００２４】
また、本発明の熱電変換装置においては、請求項８に記載の発明のように、例えば、電極部（２５、３５）が熱交換部（２６，３６）と一体に形成された構成とすることができる。これにより、熱交換部（２６、３６）と別体の電極部材を備える場合に比較して、少ない部品数で熱電変換装置を構成することができる。
【００２５】
請求項９に記載の発明では、Ｐ型とＮ型とからなる一対の熱電素子（１２、１３）を複数対配列し、これらの熱電素子（１２、１３）が電気的に直列接続される熱電素子モジュール（１０）と、熱交換媒体が流れる流れ方向に対して３列以上配設されて、一対の熱電素子（１２、１３）のそれぞれに対応して伝熱可能、かつ電気的に結合された複数の熱交換部材（２２、３２）と、熱電素子モジュール（１０）に設けられ、電源に接続される電源端子部（２４ａ、２４ｂ）とを備える熱電変換装置の製造方法において、一対の熱電素子（１２、１３）のそれぞれに複数の熱交換部材（２２、３２）を接合する接合工程と、接合工程の後に、熱電素子モジュール（１０）を絶縁材料が溶融された電着槽内に浸漬させ、電源端子部（２４ａ、２４ｂ）に所定の電圧を印加することで、熱電素子モジュール（１０）および熱交換部材（２２、３２）の表面全体に絶縁材料を塗布する浸漬工程と、この浸漬工程で絶縁材料が塗布された熱電素子モジュール（１０）を高温で焼き付けて絶縁膜を形成する焼付け工程とを有することを特徴としている。
【００２６】
この発明によれば、一対の熱電素子（１２、１３）と熱交換部材（２２、３２）とを接合する接合工程の後に浸漬工程と焼付け工程とからなる電着塗装を行うことで、電着層内に熱電素子モジュール（１０）を浸漬させて絶縁膜を形成することができ、全体にムラのない膜厚を形成できる。
【００２７】
特に、熱電素子（１２、１３）および熱交換部材（２２、３２）が熱交換媒体の流れる流れ方向に対して複数列以上配設される熱電素子モジュール（１０）では、その内側列に配設される熱電素子（１２、１３）および熱交換部材（２２、３２）の内方にも隈なく絶縁膜を形成できる。これにより、所定の膜厚で絶縁膜を形成できるとともに、厚膜による熱交換性能の低下および送風系の送風性能の低下をなくすることができる。
【００２８】
また、浸漬工程において、電源端子部（２４ａ、２４ｂ）に所定の電圧を印加させて絶縁材料を塗布する方法であるため、熱電素子モジュール（１０）の導電部位を均等の膜厚で絶縁膜を形成できる。しかも、必要以上の膜厚が形成されないので狭小の隙間に発生する膜張りを防止できる。なお、電圧を印加させない部位には絶縁膜は形成されない。
【００２９】
さらに、内部に配設される熱電素子（１２、１３）および熱交換部材（２２、３２）と熱電素子（１２、１３）との接合部にも容易に絶縁膜を形成できることで、マイグレーションの発生の防止ができる。
【００３０】
請求項１０に記載の発明では、浸漬工程において、絶縁材料には、エッジカバー樹脂材が含まれていることを特徴としている。この発明によれば、エッジカバー樹脂材は、電着槽において、絶縁材料に溶融されたときに粘度の高い樹脂材料であるため、電着槽で絶縁材料を塗布された熱電素子モジュール（１０）を電着槽から取り出して焼付けを行うときにエッジ面からの液ダレを低減できる。これにより、所定の膜厚の絶縁膜を形成することができる。
【００３１】
請求項１１に記載の発明では、焼付け工程は、浸漬工程を少なくとも複数回繰り返した後に行うことを特徴としている。この発明によれば、先回絶縁材料を塗布できなかった部位を今回塗布することができる。よって、全体的に隈なく所定の膜厚の絶縁膜を形成することができる。
【００３２】
請求項１２に記載の発明では、浸漬工程は、数回毎に浸漬条件を変えることを特徴としている。この発明によれば、浸漬条件として、例えば、印加電圧、浸漬時間、および浸漬回数などがあるが、これらの浸漬条件を数回毎に変えることで、全体的に隈なく所定の膜厚の絶縁膜を形成することができる。
【００３３】
請求項１３に記載の発明では、焼付け工程は、少なくとも複数回繰り返して行うとともに、数回毎に焼付け条件を変えることを特徴としている。この発明によれば、焼付け条件として、焼付け温度、焼付け時間、および焼付け回数などがあるが、これらの浸漬条件を数回毎に変えることで、全体的に隈なく所定の膜厚の絶縁膜を形成することができる。
【００３４】
請求項１４に記載の発明では、熱交換部材（２２、３２）は、一対の熱電素子（１２、１３）を接続する電極部（２５、３５）と、電極部（２５、３５）に直接接続される熱交換部（２６、３６）とを備え、熱交換部（２６、３６）を突出させるように保持すると共に、複数対の熱電素子（１２、１３）にそれぞれ対応する複数の熱交換部（２６、３６）間を電気的に絶縁させる絶縁板（２１、３１）を備えており、焼付け工程の後に、複数の熱交換部（２６、３６）の突出側において絶縁板（２１、３１）と複数の熱交換部（２６、３６）との接触部分（４２）を絶縁膜（４０）の外側から覆うようにシール部（２７、３７）を形成するシール工程を備えたことを特徴としている。
【００３５】
絶縁板（２１、３１）の表面には電着塗装の際に膜が形成されないため、絶縁板（２１、３１）と熱交換部（２６、３６）との接触部分（４２）には電着塗装により絶縁膜（４０）を形成することが困難である。そこで、焼付け工程の後に、シール工程において絶縁板（２１、３１）と熱交換部（２６、３６）との接触部分（４２）を絶縁膜（４０）の外側から覆うようにシール部（２７、３７）を設けることにより、熱電変換装置（１００）内において必要な導電部位（１２、１３、２６、３６）の絶縁が完全となり、熱電変換装置（１００）内部での短絡およびマイグレーションの発生を確実に防ぐことが可能となる。
【００３６】
なお、請求項１５〜１９に記載の発明は、上記請求項４〜８に記載の発明の熱電変換装置の製造方法に関するものであり、その技術的意義は上記請求項４〜請求項８に記載の熱電変換装置と本質的に同じである。
【００３７】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態における熱電変換装置１００Ａを図１ないし図８に基づいて説明する。図１は本実施形態における固定板２３を配設する前の熱電変換装置１００Ａの外観形状を示す平面図であり、図２は図１のII−II部を示す断面図である。図３は熱電変換装置１００Ａの全体構成を示す分解模式図である。また、図４は図２のIV−IV部を示す断面図であり、図５は図２のV−V部を示す断面図である。
【００３９】
本実施形態の熱電変換装置１００Ａは、車両に搭載される冷却装置もしくは加熱装置に適用したものであり、例えば、車両用のシートの着座部内と背当部内とにそれぞれ熱電変換装置１００Ａを配設し、その熱電変換装置１００Ａにより冷却された冷風をシート表面から吹き出すシート空調装置に適用させている。
【００４０】
従って、本実施形態の熱電変換装置１００Ａは、設置空間の狭い車両用のシート内に搭載できるように、小型化が図られている。熱電変換装置１００Ａは、図１ないし図５に示すように、熱電素子モジュールである熱電素子基板１０、吸熱側フィン基板２０、放熱側フィン基板３０、および一対のケース部材２８から構成されている。
【００４１】
熱電素子モジュールである熱電素子基板１０は、図２ないし図５に示すように、熱電素子１２、１３の保持板である第１絶縁基板１１、熱電素子であるＰ型熱電素子１２、Ｎ型熱電素子１３、および電極素子である電極部材１６から一体的に構成されている。
【００４２】
具体的には、平板状の絶縁材料（例えば、ガラスエポキシ、ＰＰＳ樹脂、ＬＣＰ樹脂もしくはＰＥＴ樹脂など）からなる第１絶縁基板１１に、一対のＰ型熱電素子１２とＮ型熱電素子１３とを交互に略碁盤目状に複数対配列してなる熱電素子群を列設し、隣接する一対のＰ型、Ｎ型熱電素子１２、１３（以下、熱電素子１２、１３）の両端面に電極部材１６を接合して一体的に構成している。
【００４３】
Ｐ型熱電素子１２はＢｉ−Ｔｅ系化合物からなるＰ型半導体により構成され、Ｎ型熱電素子１２はＢｉ−Ｔｅ系化合物からなるＮ型半導体により構成された極小部品である。なお、Ｐ型熱電素子１２およびＮ型熱電素子１３は、その上端面、下端面が第１絶縁基板１１よりも突き出すように形成されている。
【００４４】
電極部材１６は、平板状の銅材などの導電性金属から形成され、第１絶縁基板１１に配列された熱電素子群のうち、隣接する一対の熱電素子１２、１３を電気的に直列接続する電極である。
【００４５】
より具体的には、図２および図３に示すように、上方に配置される電極部材１６は、隣接するＮ型熱電素子１３からＰ型熱電素子１２に向けて電流を流すための電極であり、下方に配置される電極部材１６は、隣接するＰ型熱電素子１２からＮ型熱電素子１３に電流を流すための電極である。なお、電極部材１６は、熱電素子１２、１３の端面に予めペーストハンダなどをスクリーン印刷で薄く均一に塗っておいてから半田付けで接合される。
【００４６】
次に、吸熱側フィン基板２０は、複数の吸熱熱交換部材２２が平板状の絶縁材料（例えば、ガラスエポキシ、ＰＰＳ樹脂、ＬＣＰ樹脂もしくはＰＥＴ樹脂など）からなる保持板としての第２絶縁基板２１に一体構成されたものであり、放熱側フィン基板３０は、複数の放熱熱交換部材３２が平板状の絶縁材料（例えば、ガラスエポキシ、ＰＰＳ樹脂、ＬＣＰ樹脂もしくはＰＥＴ樹脂など）からなる保持板としての第３絶縁基板３１に一体構成されたものとなっている。
【００４７】
そして、吸熱熱交換部材２２および放熱熱交換部材３２（以下、熱交換部２２、３２）は、銅材などの導電性金属からなる薄肉の板材が用いられて、図５に示すように、断面が略Ｕ字状からなり底部に平面状の吸熱、放熱電極部２５、３５（以下、電極部２５、３５）が形成され、その電極部２５、３５から外方に延出された平面にルーバー状の熱交換部２６、３６が形成されたものとなっている。
【００４８】
また、この熱交換部２６、３６は、電極部２５、３５から伝熱される熱を吸熱、放熱するためのフィンであり、切り起こしなどの成形加工により電極部２５、３５と一体的に形成されている。そして、その電極部２５、３５の一端面が電極部材１６に接合するように、第２、第３絶縁基板２１、３１に一体で構成されている。
【００４９】
なお、吸熱熱交換部材２２、放熱熱交換部材３２は、第２、第３絶縁基板２１、３１の一端面に、その電極部２５、３５の一端面が僅かに突き出す程度の位置に一体で構成されている。つまり、電極部２５、３５の一端面が熱電素子基板１０に設けられた電極部材１６に当接したときに、その電極部２５、３５が第２、第３絶縁基板２１、３１から電極部材１６側にはみ出さないように構成されている。
【００５０】
さらに、互いに隣り合う吸熱熱交換部材２２、放熱熱交換部材３２同士は、互いに電気的に絶縁するように、所定の空間を設けて複数個略碁盤目状に第２、第３絶縁基板２１、３１に配設されている。そして、上方に配置された電極部材１６に対応するように、吸熱熱交換部材２２の吸熱電極部２５が配置され、電極部材１６と吸熱電極部２５とが接合されている。また、下方に配置された電極部材１６に対応するように、放熱熱交換部材３２の放熱電極部３５が配置され、電極部材１６と放熱熱交換部材３２とが接合されている。
【００５１】
ここで、図２および図３において、上下方向の最外方に位置する板は、固定板２３、２３であり、吸熱熱交換部材２２、放熱熱交換部材３２の他端側を保持するための保持部材となっている。これにより、互いに隣り合う吸熱熱交換部材２２もしくは放熱熱交換部材３２同士間に所定の空間が設けられるとともに、隣り合う吸熱熱交換部材２２もしくは放熱熱交換部材３２同士が電気的に絶縁されている。
【００５２】
なお、固定板２３、３３は、第１絶縁基板１１と同じように、平板状の絶縁材料（例えば、ガラスエポキシ、ＰＰＳ樹脂、ＬＣＰ樹脂、もしくはＰＥＴ樹脂など）からなり、電極部２５、３５の他端側が貫通するように図示しない固定穴が形成されている。
【００５３】
なお、図１中に示す左右端に配設される熱電素子１２、１３の末端には、電源端子部である接続端子２４ａ、２４ｂが設けられ、その接続端子２４ａ、２４ｂのうち、接続端子２４ａには、図示しない直流電源の正側端子が接続され、接続端子２４ｂには図示しない直流電源の負側端子が接続されるようにしている。
【００５４】
これにより、上方側の電極部材１６および吸熱熱交換部材２２は、隣接するＮ型熱電素子１３からＰ型熱電素子１２に電気的に接続されて複数個配設され、下方側の電極部材１６および放熱熱交換部材３２は、隣接するＰ型熱電素子１２からＮ型熱電素子１３に電気的に接続されて複数個配設されている。
【００５５】
ところで、接続端子２４ａから入力された直流電源は、図２中に示す左端のＰ型熱電素子１２から下方に配設された電極部材１６を介してＮ型熱電素子１３に直列的に流れ、次に、このＮ型熱電素子１３から上方に配設された電極部材１６を介してＰ型熱電素子１２に直列的に流れる。
【００５６】
このときに、ＰＮ接合部を構成する下方に配設された電極部材１６は、ペルチェ効果によって高温の状態となり、ＮＰ接合部を構成する上方に配設された電極部材１６は低温の状態となる。つまり、上方側に配置された熱交換部２６は吸熱熱交換部を形成して低温状態の熱が伝熱されて被冷却流体に接触され、下方側に設置された熱交換部３６は放熱熱交換部を形成して高温状態の熱が伝熱されて冷却流体に接触される。
【００５７】
言い換えると、図２に示すように、熱電素子基板１０を区画壁として、一対のケース部材２８により、熱電素子基板１０の上下方向の両側に送風通路を形成するとともに、その送風通路に熱交換媒体である空気を流通させることで、熱交換部２６、３６と空気とが熱交換され、熱電素子基板１０を区画壁として、上側の熱交換部２６で空気を冷却することができ、下側の熱交換部３６で空気を加熱することができる。
【００５８】
なお、本実施形態では、直流電源の正側端子を接続端子２４ａ側に接続し、負側端子を接続端子２４ｂ側に接続して接続端子２４ａに直流電源を入力させたが、これに限らず、直流電源の正側端子を接続端子２４ｂ側に接続し、負側端子を接続端子２４ａ側に接続して接続端子２４ｂに直流電源を入力させても良い。ただし、このときには、上方の吸熱熱交換部材２２が放熱熱交換部を形成し、下方の放熱熱交換部材３２が吸熱熱交換部を形成する。
【００５９】
次に、以上の構成による熱電変換装置１００Ａの製造方法について説明する。まず、図３ないし図４に示すように、第１絶縁基板１１に設けられた基板穴に熱電素子１２、１３を交互に略碁盤目状に複数個配列して、第１絶縁基板１１に一体的に構成する。そして、第１絶縁基板１１に隣接して配列された熱電素子１２、１３の両端面に、電気的に直列接続するように複数個の電極部材１６を半田付けにより接合する。
【００６０】
これにより、第１絶縁基板１１に対して、熱電素子１２、１３および電極部材１６が一体的に構成される熱電素子基板１０となる。上方側に配設される電極部材１６によってＮＰ接合部が形成され、また、下方側に配設される電極部材１６によってＰＮ接合部が形成され、熱電素子１２、１３は電気的に直列接続される。
【００６１】
なお、熱電素子１２、１３および電極部材１６は、半導体、電子部品などを制御基板に組み付けるための製造装置であるマウンター装置を用いて組み付けても良い。これによれば、熱電素子１２、１３の素子寸法が１．５ｍｍ×１．５ｍｍ程度以上であれば、容易に摘むことができるので生産性が低下することなく組付けができる。
【００６２】
そして、吸熱熱交換部材２２を摘んで、第２絶縁基板２１に設けられた嵌合孔に吸熱電極部２５を挿入して第２絶縁基板２１に複数列の吸熱熱交換部材２２を配列して吸熱側フィン基板２０を形成する。そして、放熱熱交換部材３２を摘んで、第３絶縁基板３１に設けられた嵌合孔に放熱電極部３５を挿入して第３絶縁基板３１に複数列の放熱熱交換部材３２を配列して放熱側フィン基板３０を形成する。
【００６３】
そして、吸熱側フィン基板２０と放熱側フィン基板３０との間に、熱電素子基板１０を挟んで組み合わせて、それぞれの電極部材１６にそれぞれの電極部２５、３５とを当接させて一斉に半田付けにより接合する。この工程は、請求項で称する接合工程に対応する。
【００６４】
なお、上記接合工程においては、熱電素子基板１０に吸熱側フィン基板２０を重ねて電極部材１６と吸熱電極部２５とを当接させて片面のみ一斉に接合し、その後、熱電素子基板１０を反転し、放熱側フィン基板３０を重ねて電極部材１６と放熱電極部３５とを接合するようにしても良い。
【００６５】
そして、熱電極部２５、３５に対して他端側となる吸熱熱交換部材２２、放熱熱交換部材３２の端部をそれぞれ固定板２３、３３に形成された固定穴に配設して固定する。この工程を以下、固定板組付け工程と称する。これにより、熱交換部材２２、３２の端部が固定板２３、３２に固定されることで隣り合う熱交換部材２２、３２相互で所定の隙間が形成されることとなり、電気的に絶縁される。
【００６６】
そして、熱電素子基板１０に吸熱側フィン基板２０、放熱側フィン基板３０、および固定板２３、３３を組み付けた状態で電着塗装を行う。この電着塗装は、図６に示すように、（ａ）に示す浸漬工程と、（ｂ）に示す焼付け工程とからなっている。
【００６７】
図６（ａ）に示す浸漬工程は、熱交換部材２２、３２（吸熱、放熱側フィン基板２０、３０）が組み付けられた熱電素子基板１０を、絶縁材料として例えば電解性型電着塗料が溶融された電着槽内に浸漬して、外表面全体に絶縁材料を塗布する工程である。このときに、印加装置と熱電素子基板１０の接続端子２４ａ、２４ｂとを電気的に接続して、所定の電圧を印加させて所定の浸漬時間、浸漬するようにしている。
【００６８】
図６（ｂ）に示す焼付け工程は、上記の浸漬工程で熱交換部材２２、３２が組み付けられた熱電素子基板１０の外表面に塗布された絶縁材料を焼き付けて絶縁膜を形成する工程である。ここでは、浸漬工程を終えた熱電素子基板１０を所定の焼付け温度に設定された恒温室内に入れて絶縁材料を焼き付けつける。
【００６９】
つまり、熱交換部材２２、３２が組み付けられた熱電素子基板１０の外表面に塗布された液状の絶縁材料を高温の雰囲気で硬化させるものである。これにより、所定の膜厚の絶縁膜が形成される。ここでは、焼付け温度、焼付け時間および焼付け回数などが焼き付け条件であって、これらの条件を変えることで絶縁膜の硬化時間、膜厚、絶縁膜の密度などを調整できる。
【００７０】
例えば、焼付け温度もしくは焼付け時間においては、焼付け回数を数回に分けて、最初は半焼け、その後に中焼け、その後に仕上げ焼けとなる条件を設定するようにしても良い。
【００７１】
上記の電着塗装によれば、熱交換部材２２、３２を含めて熱電素子基板１０全体に絶縁材料を塗布することができる。また、接続端子２４ａ、２４ｂに電圧を印加することで、熱電素子基板１０の通電部、すなわち、熱電素子１２、１３、電極部材１６および熱交換部材２２、３２の全てに所定の電圧が印加される。
【００７２】
従って、電着塗装の一般的な特徴として、電圧が印加された部位に絶縁材料が塗布できるとともに、その絶縁膜は印加電圧に応じて絶縁膜の膜厚が規定されるため均等に行えることができる。なお、電圧が印加されない部位には、絶縁材料が塗布されない。すなわち、第１、第２、第３絶縁基板１１、２１、３１などは絶縁膜が形成されない。従って、絶縁材料を外方から吹き付ける方式よりも膜張りの発生を防止することができる。
【００７３】
ところで、本実施形態では、電着槽内に溶融される絶縁材料として、例えば、電解活性型電着塗料を用いている。この電解活性型電着塗料は、製品にムラのないように絶縁膜が形成されるように、変性エポキシからなるベース樹脂材にエッジカバー樹脂材の比率を増量した材料となっている。
【００７４】
ここで、ベース樹脂材およびエッジカバー樹脂材はともに絶縁材であって、特に、電着槽内に溶融されるときにおいてベース樹脂材の粘度を高めてある。換言すると、ベース樹脂材の比率を増加することで、製品に電解活性型電着塗料が塗布されたときの液ダレを防止するものである。つまり、電着槽から製品を取り出したときのエッジ面に塗布された電着塗料が表面張力による液ダレを防止するものである。
【００７５】
ここで、本実施形態のように、熱電素子１２、１３、電極部材１６、および熱交換部材２２、３２が極小部品で、かつ複数個配設されるとともに、これらが熱交換媒体の流れる流れ方向に対して複数列配設されているものにおいては、電解活性型電着塗料を用いると、その絶縁膜の形成が有効である。
【００７６】
これを、図７および図８に基づいて説明する。一方の図７は熱交換部材２２、３２に形成されるエッジ面を説明するための説明図である。図７（ａ）は熱交換部材２２、３２の全体形状を示す外観図であり、電極部２５、３５から外方に延出された平面にルーバー状の熱交換部２６、３６を形成している。
【００７７】
図７（ｂ）は図（ａ）に示すVIIｂ−VIIｂ断面図であり、ルーバー状の熱交換部２６、３６の形状を示している。図７（ｃ）は図（ｂ）に示すVIIｃ部を顕微鏡で拡大した拡大図であり、熱交換部２６、３６の先端には、外方に突き出たエッジ面が形成されている。
【００７８】
図７（ｄ）は図７（ｃ）に示すVIIｄ部を顕微鏡で拡大した拡大図である。これによると、熱交換部２６、３６の先端には鋭角状のエッジ面が形成されている。しかも、熱交換部２６、３６にはこのような鋭角状のエッジ面が多数箇所に形成されている。
【００７９】
図８は、従来の絶縁材料と本実施形態による絶縁材料とを用いて、上述のようなエッジ面の電着塗装を比較した模式図である。ここで、従来の絶縁材料は、一般的なベース樹脂材のみを用いている。従って、従来の絶縁材料では、図８に示すように、浸漬工程では母材の周辺に均等な絶縁膜が形成される。
【００８０】
しかし、焼付け工程の溶融状態においては、塗布された絶縁材料が表面張力により液ダレを起こしている。つまり、エッジ面では絶縁材料が液ダレにより薄くなってしまう。この状態で焼付け時間が進行するとエッジ面が露出したままとなって絶縁膜が形成されない。
【００８１】
ところが、本実施形態による絶縁材料を用いると、焼付け工程の溶融状態において、エッジカバー樹脂材の粘度により液ダレを防止することができるためエッジ面での絶縁膜が薄くならずに所定の膜厚を確保することができる。この状態で焼付け時間が進行すると、エッジ面を含めて所定の膜厚となる絶縁膜を形成でき、かつ全体的にムラなく絶縁膜を形成できる。
【００８２】
これにより、隣り合う熱電素子１２、１３、電極部材１６、および熱交換部材２２、３２の相互間において電気的に絶縁できる。また、隣り合う熱電素子１２、１３、電極部材１６、および熱交換部材２２、３２の相互間に形成される隙間を必要最小限とすることができる。
【００８３】
さらに、本実施形態のように、複数の熱交換部材２２、３２が熱交換媒体の流れる流れ方向に対して複数列配設されていることで、浸漬工程と焼付け工程とを備える電着塗装を行うことで、熱電素子基板１０の内側に配設される熱電素子１２、１３、電極部材１６、熱交換部材２２、３２の内部が均等な膜厚の絶縁膜を形成することができる。
【００８４】
さらに、本実施形態のような電着塗装においては、複数の熱電素子１２、１３、電極部材１６、および熱交換部材２２、３２が熱交換媒体の流れる流れ方向に対して３列以上配設する場合に特に効果が大である。
【００８５】
浸漬工程においては、印加電圧、浸漬時間、および浸漬回数などが浸漬条件であって、これらの条件を変えることで絶縁膜の膜厚、絶縁膜の密度などを調整できる。例えば、浸漬回数においては、数回に分けて行うことで、先回絶縁材料が塗布できなかった箇所が今回行えることができる。また、印加電圧もしくは浸漬時間を変えることによって絶縁膜の膜厚が調整できる。
【００８６】
そして、電着塗装を終了後に、第２絶縁基板２１の上方側、第３絶縁基板３１の下方側、およびこれらの側方側を一対のケース部材２８により空気経路を形成するように組み付けることで、上方側に吸熱熱交換部が形成され、下方側に放熱熱交換部が形成されて、これに空気を流通させることで冷風、温風を得ることが可能となる。
【００８７】
これにより、熱交換部材２２、３２の相互間に形成される隙間に膜張りができることもない。また、熱交換部材２２、３２に形成される電着塗装による絶縁膜が均等にムラなく形成されることで、吸熱熱交換部、放熱熱交換部における送風通路の風速分布もしくは温度分布の発生を防止できるとともに、送風系の送風性能の向上が図れる。なお、この種の熱電変換装置１００Ａは、シート空調装置の他に、半導体や電気部品などの発熱部品の冷却や暖房装置などの加熱に用いることができる。
【００８８】
以上の実施形態による熱電変換装置１００Ａによれば、熱交換部材２２、３２が組み付けられた熱電素子基板１０を浸漬工程と焼付け工程とを備える電着塗装で絶縁膜を形成することにより、電着層内に熱電素子基板１０に浸漬させて絶縁膜を形成することで、全体をムラのない膜厚で形成できる。
【００８９】
特に、熱電素子１２、１３および熱交換部材２２、３２が熱交換媒体の流れる流れ方向に対して複数列以上配設される熱電素子基板１０では、その内側列に配設される熱電素子１２、１３、電極素子１６および熱交換部材２２、３２の内方にも隈なく絶縁膜を形成できる。従って、所定の膜厚で絶縁膜を形成できるとともに、厚膜による熱交換性能の低下および送風系の送風性能の低下をなくすることができる。
【００９０】
また、電着塗装では、絶縁膜を形成する部位に電圧を印加させて絶縁材料を塗布する方法であるため、熱電素子基板１０の通電部、すなわち、熱電素子１２、１３、電極部材１６および熱交換部材２２、３２を均等の膜厚で絶縁膜を形成できる。
【００９１】
しかも、必要以上の膜厚が形成されないので狭小の隙間に発生する膜張りを防止できる。なお、電圧を印加させない部位、すなわち、絶縁基板１１、２１、３１には絶縁膜が形成されないので、送風系の圧力損失が大きくなるようなことはない。これにより、送風系の送風性能の向上が図れる。
【００９２】
さらに、内部に配設される熱電素子１２、１３および熱交換部材２２、３２と熱電素子１２、１３との接合部にも容易に絶縁膜を形成できることで、マイグレーションの発生の防止ができる。
【００９３】
複数の熱交換部材２２、３２は薄板を用いて吸熱、放熱部を形成しているため数多くの鋭角状のエッジ面を備えている。絶縁材料には、エッジカバー樹脂材が含まれており、エッジカバー樹脂材は、電着槽において、絶縁材料に溶融されたときに粘度の高い樹脂材料となる。よって、電着槽で絶縁材料が塗布された熱電素子基板１０を電着槽から取り出して焼付けを行うときに、エッジ面からの液ダレを低減できる。これにより、所定の膜厚の絶縁膜を形成することができる。
【００９４】
また、焼付け工程は、浸漬工程を少なくとも複数回繰り返した後に行うことにより、先回絶縁材料を塗布できなかった部位を今回塗布することができるので、全体的に隈なく所定の膜厚の絶縁膜を形成することができる。
【００９５】
また、浸漬工程における浸漬条件としては、例えば、印加電圧、浸漬時間、および浸漬回数などがある。浸漬工程において、これらの浸漬条件を数回毎に変えることで、全体的に隈なく所定の膜厚の絶縁膜を形成することができる。
【００９６】
また、焼付け工程における焼付け条件としては、例えば、焼付け温度、焼付け時間、および焼付け回数などがある。焼付け工程において、少なくとも複数回繰り返して行うとともに、数回毎に焼付け条件を変えることにより、全体的に隈なく所定の膜厚の絶縁膜を形成することができる。
【００９７】
上記の第１実施形態では、熱電変換装置１００を車両に搭載されるシート空調装置に適用させたが、車両とは限らず、ペルチェ素子により送風空気を冷却もしくは加熱する冷却装置もしくは加熱装置に適用させても良い。
【００９８】
（第２実施形態）
第２実施形態を図９〜図１１に示す。第２実施形態における熱電変換装置１００Ｂは、上記第１実施形態に対して、電極部材１６を廃止したものである。
【００９９】
ここでは、熱交換部材２２、３２の電極部２５、３５を電極部材１６と兼用しており、電極部２５、３５は、第１絶縁基板１１に配列された熱電素子群のうち、隣接する一対の熱電素子１２、１３に直接接触されて、熱電素子１２、１３電気的に直列接続する電極となるようにしている。
【０１００】
より具体的には、上方に配置される吸熱電極部２５は、隣接するＮ型熱電素子１３からＰ型熱電素子１２に向けて電流を流すための電極となっており、また、下方に配置される放熱電極部３５は、隣接するＰ型熱電素子１２からＮ型熱電素子１３に電流を流すための電極となっている。なお、電極部２５、３５は、熱電素子１２、１３の端面に予めペーストハンダなどをスクリーン印刷で薄く均一に塗っておいてから半田付けで接合される。
【０１０１】
これにより、電極部材１６に関る部品コスト、組付けコスト等を低減することができる。
【０１０２】
（第３実施形態）
第３実施形態における熱電変換装置１００Ｃを図１２〜図１７に示し、まず、その構成について図１２〜図１６を用いて説明する。図１２は熱電変換装置１００Ｃの全体構成を示す模式図であり、図１３は図１２に示す矢印XIIIで示す方向から見た矢視図、図１４は熱電変換装置１００Ｃの主要部（熱電変換モジュール）２００の構成を示す分解構成図、図１５は熱電変換装置１００Ｃの主要部２００の構成を示す図１２中の線XVにおける側面図、図１６は図１５におけるXVI部の詳細を示す拡大図である。
【０１０３】
本熱電変換装置１００Ｃは、図１２に示すように、熱電素子基板１０、吸熱側フィン基板２０、放熱側フィン基板３０を有する熱電変換モジュール２００が、一対のケース部材２８、３８からなるケースに収納されて構成されている。
【０１０４】
熱電素子基板１０は、図１２〜図１５に示すように、保持板である第１絶縁基板１１と、複数のＰ型、Ｎ型の熱電素子１２、１３からなる熱電素子群とを有して、これらにより一体に構成されている。具体的には、平板状の絶縁材料（例えば、ガラスエポキシ、フェノール樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＬＣＰ樹脂もしくはＰＥＴ樹脂など）からなる第１絶縁基板１１に、ほぼ碁盤目状に複数の嵌合孔が形成されて、この嵌合孔にＰ型熱電素子１２とＮ型熱電素子１３とが交互に配列されている。
【０１０５】
Ｐ型熱電素子１２はＢｉ−Ｔｅ系化合物からなるＰ型半導体により構成され、Ｎ型熱電素子１３はＢｉ−Ｔｅ系化合物からなるＮ型半導体により構成された極小部品であって、これらは、その上端面、下端面が第１絶縁基板１１よりも突き出すように構成されている。本実施形態においては、１．５ｍｍ角ほどの大きさのＰ型熱電素子１２、Ｎ型熱電素子１３が１２０組ほど第１絶縁基板１１に保持されている。
【０１０６】
つぎに、吸熱側フィン基板２０は、図１２、図１４、および図１５に示すように、複数個の吸熱熱交換部材２２を平板状の絶縁材料（例えば、ガラスエポキシ、フェノール樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＬＣＰ樹脂もしくはＰＥＴ樹脂など）からなる保持板である第２絶縁基板２１（本発明の絶縁板および第１板に対応）および固定板２３に一体構成しており、放熱側フィン基板３０は、複数個の放熱熱交換部材３２を平板状の絶縁材料（例えば、ガラスエポキシ、フェノール樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＬＣＰ樹脂もしくはＰＥＴ樹脂など）からなる保持板である第３絶縁基板３１（本発明の絶縁板および第１板に対応）および固定板３３に一体構成している。
【０１０７】
具体的には、第２絶縁基板２１、固定板２３、もしくは第３絶縁基板３１、固定板３３にほぼ碁盤目状に複数の嵌合孔が形成されて、この嵌合孔に熱交換部材２２、３２が保持されている。これにより、隣り合う熱交換部材２２、３２同士は、互いに電気的に絶縁するように、所定の隙間を設けてほぼ碁盤目状に配設されている。
【０１０８】
熱交換部材２２、３２は、銅材などの導電性金属からなる薄肉の板材を用いて、図１５に示すように、断面がほぼＵ字状となるように構成されている。Ｕ字状の底部は平面状の吸熱電極部２５、放熱電極部３５（本発明の電極部に対応）を形成しており、その電極部２５、３５から外方に延出された平面に吸熱部、放熱部である熱交換部２６、３６を形成している。熱交換部２６、３６はルーバを有するフィンとして形成されている。この熱交換部材２２、３２を形成する板材として、板厚が０．２〜０．３ｍｍであるものを選択すると、加工性の向上が図れるため望ましい。
【０１０９】
熱交換部材２２、３２は、その電極部２５、３５において熱電素子基板１０の熱電素子１２、１３にはんだ接合されている。具体的には、図１２、図１４および図１５に示すように、吸熱熱交換部材２２は熱電素子１２、１３の上端面に接合されており、放熱熱交換部材３２は熱電素子１２、１３の下端面に接合されている。
【０１１０】
電極部２５、３５は、熱電素子基板１０に配列された熱電素子群のうち、隣接するＰ型熱電素子１２とＮ型熱電素子１３との間を電気的に接続する電極である。具体的には、吸熱電極部２５は、図１２に示すように、隣接するＮ型熱電素子１３からＰ型熱電素子１２に向けて電流が流れるように熱電素子１３、１２間を接続しており、放熱電極部３５は、隣接するＰ型熱電素子１２からＮ型熱電素子１３に向けて電流が流れるように熱電素子１２、１３間を接続している。これにより、全ての熱電素子１２、１３が直列に接続されて、直列回路５０が形成されている。
【０１１１】
また、熱交換部２６、３６は、電極部２５、３５からの吸熱、放熱を伝えて、熱交換部２６に接触する流体から吸熱、あるいは熱交換部３６に接触する流体へ放熱するためのフィンであり、電極部２５、３５から延出する平面に切り起こしなどの成形加工により形成されている。このように、本実施形態においては、熱交換部２６、３６と電極部２５、３５とは、共に熱交換部材２２、３２の一部分として一体に形成されている。
【０１１２】
なお、熱交換部材２２、３２は、その電極部２５、３５が、第２もしくは第３絶縁基板２１、３１から熱電素子１２、１３側に僅かに突き出すように構成されており、従って、熱交換部２６、３６が熱電素子１２、１３側にはみ出さないようになっている。また、熱交換部材２２、３２は、その先端部において固定板２３、３３に保持されており、熱交換部材２２、３２の先端が固定板２３の上面あるいは固定板３３の下面から僅かに突き出すように構成されている。
【０１１３】
熱電素子１２、１３が電極部２５、３５によって接続されて形成される直列回路５０において、その末端に配設される熱電素子１２、１３（図１２および図１４中における左右端の熱電素子１２ａ、１３ａ）には、それぞれ接続端子２４ａ、２４ｂが設けられ、この接続端子２４ａ、２４ｂには、図示しない直流電源の正側端子と負側端子とがそれぞれ接続されるようになっている。
【０１１４】
以上のように構成された熱電変換モジュール２００において、上記のように接続端子２４ａに電圧を印加すると、直流電流がＰ型熱電素子１２ａから放熱電極部３５を介して隣接するＮ型熱電素子１３に流れ、さらに、このＮ型熱電素子１３から吸熱電極部２５を介してＰ型熱電素子１２に流れるというようにして、両端の熱電素子１２ａ、１３ａの間の直列回路５０に直流電流が流れる。
【０１１５】
このときに、ＰＮ接合部に配設された放熱電極部３５は、ペルチェ効果によって高温の状態となり、ＮＰ接合部に配設された吸熱電極部２５は低温の状態となる。そして、放熱電極部３５からの熱は放熱熱交換部材３２の熱交換部３６に伝わり、熱交換部３６に接触される冷却流体に対して放熱される。また、吸熱電極部２５からの吸熱は吸熱熱交換部材２２の熱交換部２６に伝わり、熱交換部２６に接触される被冷却流体から吸熱される。
【０１１６】
従って、図１２に示すように、熱電素子基板１０を区画壁として、一対のケース部材２８、３８により、熱電素子基板１０の両側の吸熱熱交換部材２２側と放熱熱交換部材３２側とに送風通路をそれぞれ形成して、その送風通路に空気を流通させることで、熱交換部２６、３６と空気との間で熱交換され、これにより、吸熱熱交換部材２２側通路を流通する空気が冷却され、放熱熱交換部材３２側通路を流通する空気が加熱される。
【０１１７】
このとき、本熱電変換装置１００Ｃにおいては、上記のように熱交換部２６、３６が、直列回路５０の吸熱部位、放熱部位である電極部２５、３５と絶縁されることなく繋がっていることにより、高い熱交換効率を得ることができる。しかし、接続端子２４ａ、２４ｂに電圧が印加されたときには、熱電素子１２、１３によって形成される直列回路５０に電位が作用するだけでなく、熱交換部２６、３６など、この直列回路５０と絶縁されることなく接続されている導電部位全体に電位が作用する。
【０１１８】
そこで、本熱電変換装置１００Ｃにおいては、熱電変換モジュール２００の接続端子２４ａ、２４ｂに電圧を印加したときに電位が作用する導電部位の表面全体に、図１６に示すように、短絡の発生を防止するための絶縁膜４０を形成している。この絶縁膜４０は電着塗装によって形成されるもので、熱交換部材２２、３２の熱交換部２６、３６の表面、熱電素子１２、１３の側面、電極部２５，３５と熱電素子１２、１３の間のはんだ接合部４５の側面など、直列回路５０と絶縁されることなく接続されている導電部位の露出している表面全体に、それらの形状に沿って万遍なく絶縁膜４０が形成されている。本実施形態では、絶縁膜４０はエポキシ樹脂系の塗料により形成されており、その膜厚は１０〜２０μｍほどとなっている。
【０１１９】
なお、図１６では、吸熱側フィン基板２０における第２絶縁基板２１と吸熱熱交換部材２２との接触部分４２の詳細を示しているが、放熱側フィン基板３０における第３絶縁基板３１と放熱熱交換部材３２との接触部分についても同様の構成となっている。
【０１２０】
さらに、第２絶縁基板２１および第３絶縁基板３１の熱電素子基板１０と反対側の表面には、図１２、および図１４〜図１６に示すように、第１シール層２７、第２シール層３７（本発明のシール部に対応）がそれぞれ形成されており、これらのシール層２７、３７は、図１５に示すように、熱交換部材２２、３２の第２もしくは第３絶縁基板２１、３１との嵌合部分の内側（電極部２５、３５の背面側）にまで渡って、第２絶縁基板２１の熱交換部２６側表面の全面、第３絶縁基板３１の熱交換部３６側表面の全面に形成されている。本実施形態では、第１、第２シール層２７、３７はエポキシ樹脂系のシール剤により形成されており、厚さ２〜３ｍｍほどの層となっている。
【０１２１】
なお、第２絶縁基板２１および第３絶縁基板３１と熱交換部材２２、３３の根元部分との接触部分４２おいては、図１６に示すように、第１、第２シール層２７、３７は絶縁膜４０を外側から覆うように形成されており、これらのシール層２７、３７により、熱交換部２６、３６において電着塗装により絶縁膜４０が形成されにくい第２、第３絶縁基板２１、３１付近部分の絶縁が補強されて完全なものとなっている。また、第１、第２シール層２７、３７は、熱電素子基板１０側への水滴などの浸入を防止している。
【０１２２】
つぎに、以上の構成による熱電変換装置１００Ｃの製造方法について、図１２、および図１４〜図１７に基づいて説明する。本製造方法は、接合工程、電着塗装工程（第１実施形態における浸漬工程および焼付け工程）、シール工程を備えており、図１４は主に接合工程を示しており、図１７は電着塗装工程を示している。
【０１２３】
接合工程においては、まず、第１絶縁基板１１にほぼ碁盤目状に形成された複数の嵌合孔にＰ型熱電素子１２とＮ型熱電素子１３とを交互に配列して接着剤で固定し、これにより熱電素子基板１０を構成する。このとき、第１絶縁基板１１への熱電素子１２、１３の組み付けは、例えば、半導体、電子部品などを制御基板に組み付けるための製造装置であるマウンタ装置を用いて行うことができる。
【０１２４】
一方、第２絶縁基板２１にほぼ碁盤目状に形成された複数の嵌合孔に吸熱熱交換部材２２の根元部分が保持されるように嵌合させ、さらに吸熱熱交換部材２２の先端部を固定板２３に形成された嵌合孔に嵌合させて、吸熱側フィン基板２０を構成する。
【０１２５】
同様に、第３絶縁基板３１にほぼ碁盤目状に形成された複数の嵌合孔に放熱熱交換部材３２の根元部分が保持されるように嵌合させ、さらに放熱熱交換部材３２の先端部を固定板３３に形成された嵌合孔に嵌合させて、放熱側フィン基板３０を構成する。
【０１２６】
このとき、熱交換部材２２、３２は、その電極部２５、３５が、第２絶縁基板２１もしくは第３絶縁基板３１から僅かにはみ出すように構成される。また、熱交換部材２２、３２はその先端部において固定板２３、３３の嵌合孔に保持され、熱交換部材２２、３２の先端が固定板２３の上面あるいは固定板３３の下面とから僅かに突き出すように構成される。
【０１２７】
なお、熱交換部材２２、３２は、例えば、平板状の金属板をプレス加工などによりほぼＵ字状に形成して、その底部に平面状からなる電極部２５、３５を形成し、さらに、その電極部２５、３５から外方に延出された平面をルーバー状に成形加工することにより、前もって構成される。
【０１２８】
つぎに、図１４に示すように、吸熱側フィン基板２０と放熱側フィン基板３０との間に熱電素子基板１０を挟んで組み合わせることにより、熱電変換モジュール２００を構成する。具体的には、熱交換部材２２、３２の電極部２５、３５を、その接合部において、熱電素子１２、１３の上端面もしくは下端面にはんだ付けにより接合することにより、熱交換部材２２、３２と熱電素子１２、１３との間を接合する。このとき、予め熱電素子１２、１３の上面もしくは下面にペーストハンダなどをスクリーン印刷で薄く均一に塗っておいて、電極部２５、３５をはんだ付けで接合する。
【０１２９】
以上のようにして構成された熱電変換モジュール２００に対して、電着塗装工程において、電着塗装を施すことより、接続端子２４ａ、２４ｂに電圧を印加した場合に電位が作用する導電部位の表面全体に絶縁膜４０を形成する。具体的には、図１７に示すように、エポキシ樹脂系塗料の溶液を入れた槽の中に熱電変換モジュール２００を浸漬して、接続端子２４ａ、２４ｂのいずれか片方に陰極として電圧をかける。このようにして熱電変換モジュール２００に塗料を塗布した後、これを１８０〜１９０度程度に加熱して、塗料を焼き付けることにより塗膜（絶縁膜）４０を形成する。
【０１３０】
これにより、図１６に示すように、熱交換部材２２、３２の表面、熱電素子１２、１３の側面、はんだ接合部４５の側面など、接続端子２４ａ、２４ｂに電圧を印加した場合に電位が作用する導電部位の表面に選択的に塗料が塗布されて、その結果、そのような導電部位の表面全体に渡って、それらの形状に沿って万遍なくピンホールのない絶縁膜４０が形成される。本実施形態においては、上記のように、厚さ１０〜２０μｍほどの絶縁膜４０が形成される。
【０１３１】
なお、本実施形態では、電着塗装の際に熱電変換モジュール２００の接続端子２４ａ、２４ｂのいずれか片方に陰極として電圧を印加したが、これに限らず、熱電変換モジュール２００の両接続端子２４ａ、２４ｂに電圧を印加した場合に電位が作用する導電部位であれば、どこに電圧を印加しても、同様に電着塗装が可能である。また、本実施形態においては、熱電変換モジュール２００に陰極として電圧を印加して電着塗装を実施したが、用いる塗料などに応じて、陽極として電圧を印加する場合もある。
【０１３２】
つぎに、シール工程において、第２絶縁基板２１、第３絶縁基板３１の熱電素子基板１０と反対側の表面に、図１２、図１５および図１６に示すような、第１、第２シール層２７、３７を形成する。具体的には、エポキシ樹脂系のシール剤をディスペンサにより第２絶縁基板２１、第３絶縁基板３１上に注入し、高温槽に入れてシール剤を硬化させることにより、シール層２７、３７を形成する。本実施形態においては、上記のように、厚さ２〜３ｍｍほどのシール層２７、３７が形成される。
【０１３３】
さらに、図１２および図１５に示すように、第２絶縁基板２１、第３絶縁基板３１の外周部における熱電素子基板１０との間の隙間１７にもシール剤を塗布して、熱電素子基板１０側への水滴などの浸入を防止するためのシールを完成させる。
【０１３４】
最後に、熱電変換モジュール２００の上方側、下方側にそれぞれケース部材２８、３８を組み付けて、空気が流通する吸熱熱交換部、放熱熱交換部を形成する。このとき、熱交換部材２２、３２の先端部（固定板２３、３３）とケース部材２８、３８との間の隙間には、図示しないパッキンが充填されて、これによりケース２８、３８内で熱電変換部モジュール２００の位置が固定されている。
【０１３５】
以上のように、本実施形態の熱電変換装置１００Ｃにおいては、接続端子２４ａ、２４ｂに電圧を印加したときに電位が作用する導電部位の表面全体に電着塗装により絶縁膜４０が形成されている。このような絶縁膜４０は、熱電変換モジュール２００をまず構成して、これに電着塗装を施すことで、絶縁が必要な導電部位に選択的に形成することが可能であり、また、そのような導電部位全体に一度に形成することが可能である。電着塗装によると、熱交換部２６、３６のような複雑な形状のものにも均一でピンホールのない絶縁膜４０を形成することができ、これにより導電部位における短絡およびマイグレーションの発生を防ぐことができる。
【０１３６】
さらに、本実施形態の熱電変換装置１００Ｃにおいては、電着塗装により絶縁膜４０を形成することが困難である第２絶縁基板２１、第３絶縁基板３１と熱交換部材２２、３２との接触部分４２付近においては、この部分４２を絶縁膜４０の外側から覆うようにシール層２７、３７を形成して、絶縁膜４０を補強している。これにより、本熱電変換装置１００Ｃ内において必要な導電部位の絶縁が完全となり、熱電変換装置１００Ｃ内部での短絡およびマイグレーションの発生を確実に防ぐことができる。
【０１３７】
また、シール層２７、３７が、熱交換部材２２、３２突出側において第２、第３絶縁基板２１、３１の表面全体を覆うように形成されていることにより、吸熱側において結露により熱交換部２６に付着した水滴や、熱交換部２６、３６に流通する空気に含まれる水蒸気、薬品、ダスト、異物などが、第２、第３絶縁基板２１、３１と熱交換部材２２、３２との嵌合部の隙間などから熱電素子１２、１３側に浸入することを防止できる。これにより、熱電素子１２、１３および電極部２５、３５における腐食や損傷、短絡およびマイグレーションの発生を防止することができる。
【０１３８】
（第４実施形態）
第４実施形態を図１８および図１９に示す。図１８は本実施形態における熱電変換装置の主要部（熱電変換モジュール）２００ａの構成を示している。上記第３実施形態では熱交換部材２２、３２を根元部分でそれぞれ保持している第２絶縁基板２１と第３絶縁基板３１の表面に、それぞれ第１シール層２７、第２シール層３７を設けたが、これに対して、本実施形態においては、図１８に示すように、第１シール層２７および第２シール層３７に加えて、熱交換部材２２、３２を先端部で保持している固定板２３、３３（本発明の絶縁板および第２板に対応）の表面にも、それぞれ第３シール層２９、第４シール層３９（本発明のシール部に対応）を設ける。
【０１３９】
第３シール層２９は、固定板２３の熱交換部２６側表面の全体に渡って形成されており、第４シール層３９は、固定板３３の熱交換部３６側表面の全体に渡って形成されている。本実施形態においては、第３、第４シール層２９、３９の厚さは２〜３ｍｍほどとなっている。
【０１４０】
図１９は図１８において円XIXで示す部分の詳細を示す拡大図である。ここに示すように、熱交換部２６の先端部分と固定板２３との接触部分４３において、第３シール層２９は、絶縁膜４０を外側から覆うように形成されており、これにより、熱交換部２６において電着塗装により絶縁膜４０が形成されにくい部分の絶縁が補強されて完全なものとなっている。
【０１４１】
なお、図１９では、吸熱熱交換部材２２と固定板２３との接触部分４３を示しているが、放熱熱交換部材３２と固定板３３との接触部分についても同様の構成となっている。
【０１４２】
第３、第４シール層２９、３９は、上記第３実施形態と同様のシール工程において、第１、第２シール層２７、３７が形成される際に、併せて形成される。具体的には、第３、第４シール層２９、３９は、固定板２３、３３の表面にエポキシ樹脂系のシール剤を塗布して、これを硬化させることにより形成される。
【０１４３】
本実施形態の熱電変換装置におけるその他の構成、およびその製造方法における上記以外の工程については、上記第３実施形態と同様である。
【０１４４】
以上のように、熱交換部材２２、３２をその先端側において保持する固定板２３、３３においても、その熱交換部材２２、３２側の表面に第３、第４シール層２９、３９を設けることにより、電着塗装により絶縁膜４０が形成されにくい熱交換部材２２、３２先端部の固定板２３、３３との接触部分４３付近における絶縁を補強して、熱交換部材２２、３２の先端側における絶縁を完全なものとすることができる。これにより、熱電変換装置内部での短絡およびマイグレーションの発生をより確実に防ぐことができる。
【０１４５】
（第５実施形態）
第５実施形態における熱電変換装置の主要部（熱電変換モジュール）２００ｂの構成を図２０に示す。ここに示すように、本熱電変換装置では、上記第３実施形態と同様の構成の熱電変換装置に対して、その固定板２３の吸熱熱交換部材２２と反対側の表面上にサーミスタ７０（本発明の温度センサに対応）を追加配設している。
【０１４６】
サーミスタ７０は、固定板２３上において吸熱熱交換部材２２の先端部と接触するように設けられており、さらに、このサーミスタ７０を外部の制御装置（図示せず）と接続するためのリード７１（本発明の配線に対応）が固定板２３上に配設されている。このリード７１は導電性金属の線材により構成されており、リード７１の表面全体には、後述のように電着塗装により、絶縁膜４８（本発明の配線絶縁膜に対応）が形成されている。
【０１４７】
サーミスタ７０は、上記第３実施形態と同様の接合工程において、接着剤などによって固定板２３上に固定され、また、リード７１は固定板２３上にはんだ付けされる。
【０１４８】
そして、上記第３実施形態と同様の電着塗装工程において、熱電変換モジュール２００ｂに絶縁膜４０を形成する際に、熱電変換モジュール２００ｂの接続端子（図示せず）の一方に陰極として電圧を印加するだけでなく、サーミスタ７０のリード７１にも陰極として電圧を印加して、電着塗装を実施することにより、熱電変換モジュール２００ｂの導電部位に絶縁膜４０を形成すると同時に、サーミスタ７０のリード７１にも上記絶縁膜４８を同時に形成することができる。
【０１４９】
なお、本実施形態の熱電変換装置におけるその他の構成、およびその製造方法における上記以外の工程については、上記第３実施形態と同様である。
【０１５０】
また、本実施形態においては、サーミスタ７０を吸熱熱交換部材２２に接触させて配設したが、これに限らず、本熱電変換装置の用途に応じて、サーミスタ７０を吸熱熱交換部材２２の近傍に配設してもよいし、あるいは放熱熱交換部材３２側に配設してもよい。
【０１５１】
このように、熱電変換モジュール２００ｂがサーミスタ７０およびリード７１を備えている場合には、熱電変換モジュール２００ｂ内の導電部位の表面全体に電着塗装により絶縁膜４０を形成する際に、熱電変換モジュール２００ｂに配設されているサーミスタ７０のリード７１にも同時に絶縁膜４８を形成することが可能である。このようにしてサーミスタ７０のリード７１に絶縁膜４８を形成することで、リード７１が被水した場合でも、短絡およびマイグレーションの発生を防止することができる。
【０１５２】
（その他の実施形態）
上記第２〜第５実施形態においては、熱交換部材２２、３２の電極部２５、３５により直接、Ｐ型熱電素子１２とＮ型熱電素子１３との間を接続する構成であったが、これに代えて、第１実施形態および図２１に示すように、熱交換部材２２、３２とは別体の電極部材１６（本発明の電極部に対応）を設けて、これにより隣接するＰ型熱電素子１２とＮ型熱電素子１３との間を接続する構成であってもよい。
【０１５３】
この場合、この電極部材１６に、熱交換部材２２、３２の電極部２５、３５が接合される。具体的には、上記第３実施形態と同様の接続工程において、まず熱電素子基板１０の組み付けの際に、第１絶縁基板１０に熱電素子１２、１３を組み付けた後に、熱電素子１２、１３の上端面および下端面に電極部材１６をはんだ付けにより接合させて、熱電素子基板１０を完成させる。そして、熱電素子基板１０に吸熱側フィン基板２０および放熱側フィン基板３０を接合させて熱電変換モジュール２００ｃを構成する際に、熱交換部材２２、３２の電極部２５、３５を電極部材１６に接合させる。なお、電極部材１６は、平板状の銅材などの導電性金属によって形成される。
【０１５４】
このように構成された熱電変換モジュール２００ｃに対して、上記第３実施形態の電着塗装工程と同様にして電着塗装を実施すると、熱交換部２６、３６の表面や熱電素子１２、１３の側面に絶縁膜４０が形成されると共に、熱電素子１２、１３と電極部材１６との間のはんだ接合部側面、電極部材１６の側面、熱交換部材２２、３２の電極部２５、３５と電極部材１６との間のはんだ接合部側面にも絶縁膜４０が形成される。
【０１５５】
このように熱交換部材２２、３２とは別体の電極部材１６を設ける構成によると、熱電素子基板１０を完成した段階において、熱電素子１２、１３が電極部材１６によって接続されることにより直列回路５０が形成されているため、熱電素子１２、１３と電極部材１６との間における導通不良など、直列回路５０の電気的な検査が、熱電変換モジュール２００ｃを構成する前の熱電素子基板１０のみ状態で容易に行なうことができる。
【０１５６】
上記第１〜第５実施形態においては、熱交換部材２２、３２は、第２、第３絶縁基板２１、３１と、固定板２３、３３とにより、根元部分と先端部分の両方において保持されていたが、これに限らず、固定板２３、３３を取り除いて、熱交換部材２２、３２は、その根元部分においてのみ第２、第３絶縁基板２１、３１により保持されている構成としてもよい。あるいは、上記第２実施形態における第２、第３絶縁基板２１、３１を取り除いて、熱交換部材２２、３２は、その先端部分においてのみ固定板２３、３３に保持されている構成とすることもできる。
【０１５７】
上記第１〜第５実施形態においては、複数の熱電素子１２、１３を保持板である第１絶縁基板１１に保持して熱電素子基板１０を形成していたが、これに代えて、熱電素子１２、１３を保持板に保持することなく、熱交換部材２２、３２のいずれか一方の電極部２５、３５に接合させるなどして、第１絶縁基板１１を用いない構成としてもよい。
【０１５８】
上記第１〜第５実施形態においては、ほぼＵ字状の熱交換部材２２、３２において熱交換部２６、３６をルーバー状に形成したが、これに限らず、熱交換部２６、３６をオフセット状に形成してもよい。あるいは、熱交換部２６、放熱部３６として、櫛歯状に形成した熱交換部材２２、３２の内部に、波形に折り曲げた金属板によってコルゲートフィンを形成することもできる。
【０１５９】
上記第１〜第５実施形態では、図示しない直流電源の正側端子を接続端子２４ａ側に、負側端子を接続端子２４ｂ側に接続する構成であったが、これに限らず、直流電源の正側端子を接続端子２４ｂ側に、負側端子を接続端子２４ａ側に接続してもよい。ただし、このときには、上方側の熱交換部材２２が放熱部を形成し、下方側の熱交換部材３２が吸熱部を形成するようになる。
【０１６０】
つまり、熱電素子１２、１３によって構成される直列回路５０に流す電流の流れ方向を切り替えることで、吸熱側と放熱側を切り替えることができる。因みに、この種の熱電変換装置は、例えば、半導体や電気部品などの発熱部品の冷却用や暖房装置などの加熱用として用いられる。
【図面の簡単な説明】
【０１６１】
【図１】第１実施形態における固定板を配設する前の熱電変換装置の外観形状を示す平面図である。
【図２】図１のII−II部を示す断面図である。
【図３】第１実施形態における熱電変換装置の主要部の構成を示す分解模式図である。
【図４】図２のIV−IV部を示す断面図である。
【図５】図２のV−V部を示す断面図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は第１実施形態における電着塗装の製造方法の手順を示す説明図である。
【図７】（ａ）ないし（ｄ）は第１実施形態における熱交換部材に形成されるエッジ面を説明するための説明図である。
【図８】従来材料と第１実施形態による絶縁材料とを用いた電着塗装による絶縁膜の形成を説明するための説明図である。
【図９】第２実施形態における熱電変換装置を示す断面図である。
【図１０】図９のX−X部を示す断面図である。
【図１１】第２実施形態における熱電変換装置の全体構成を示す分解模式図である。
【図１２】第３実施形態における熱電変換装置の全体構成を示す模式図である。
【図１３】図１２において矢印XIIIで示す方向から見た矢視図である。
【図１４】第３実施形態における熱電変換装置の主要部の構成を示す分解構成図である。
【図１５】図１２のXV‐XV部を示す断面図である。
【図１６】図１５のXVI部を示す拡大図である。
【図１７】第３実施形態における電着塗装の実施方法を示す説明図である。
【図１８】第２実施形態における熱電変換装置の主要部の構成を示す模式図である。
【図１９】図１８のXIX部を示す拡大図である。
【図２０】第５実施形態における熱電変換装置の主要部の構成を示す模式図である。
【図２１】その他の実施形態における熱電変換装置の主要部の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１６２】
１０  熱電素子基板（熱電素子モジュール）
１２  Ｐ型熱電素子（熱電素子）
１３  Ｎ型熱電素子（熱電素子）
１６  電極部材（電極部）
２１  第２絶縁基板（絶縁板、第１板）
２２  吸熱熱交換部材（熱交換部材）
２３  固定板（第２板）
２４ａ、２４ｂ  接続端子（電源端子部）
２５  吸熱電極部（電極部）
２６  熱交換部
２７  第１シール層（シール部）
３１  第３絶縁基板（絶縁板、第１板）
３３  固定板（第２板）
３２  吸熱熱交換部材（熱交換部材）
３５  放熱電極部（電極部）
３６  熱交換部
４０  絶縁膜
４２  接触部分
４８  配線絶縁膜
５０  直列回路
７０  サーミスタ（温度センサ）
７１  リード（配線）
１００  熱電変換装置
【図１】
2008034791.tif 000003
【図２】
2008034791.tif 000004
【図３】
2008034791.tif 000005
【図４】
2008034791.tif 000006
【図５】
2008034791.tif 000007
【図６】
2008034791.tif 000008
【図７】
2008034791.tif 000009
【図８】
2008034791.tif 000010
【図９】
2008034791.tif 000011
【図１０】
2008034791.tif 000012
【図１１】
2008034791.tif 000013
【図１２】
2008034791.tif 000014
【図１３】
2008034791.tif 000015
【図１４】
2008034791.tif 000016
【図１５】
2008034791.tif 000017
【図１６】
2008034791.tif 000018
【図１７】
2008034791.tif 000019
【図１８】
2008034791.tif 000020
【図１９】
2008034791.tif 000021
【図２０】
2008034791.tif 000022
【図２１】
2008034791.tif 000023