(57)【要約】【課題】部品点数および組立工数を低減し安定した品質が得られ、マイグレーション対策にも優れた熱電変換装置の製造方法を提供する。【解決手段】熱電変換装置の製造工程は、電極板プレス工程（ステップＳ１０）、絶縁枠体成形工程（ステップＳ２０）、打ち抜き工程（ステップＳ２５）、素子固定工程（ステップＳ３０）、曲げ工程（ステップＳ４０）および絶縁枠体一体化工程（ステップＳ５０）を備えるものである。【選択図】図１
2008053686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に延設される複数の帯状板部材（１ａ、１ｂ）をその短手方向に所定間隔を設けて列をなすように複数配列し、複数の帯状板部材（１ａ、１ｂ）を短手方向にわたって連結する橋渡し部（５）を長手方向に所定間隔を設けて複数配列する電極板（１）を作成する電極板作成工程と、
前記橋渡し部（５）の前記長手方向両側でかつ前記橋渡し部（５）から所定長さ離れた部位において、前記複数の帯状板部材（１ａ、１ｂ）を短手方向にわたって連結する一対の第１枠部（６ａ）および前記一対の第１枠部（６ａ）を連結する第２枠部（６ｂ）から構成される絶縁枠体（６）を、前記長手方向に所定間隔を設けて前記電極板（１）に一体成形する絶縁枠体成形工程と、
前記帯状板部材（１ａ、１ｂ）が前記絶縁枠体（６）の内部に残存するように前記橋渡し部（５）を切断する切断工程と、
前記絶縁枠体（６）の内部においてＰ型熱電素子およびＮ型熱電素子を、前記切断工程で残存させた一対の残存物（１ｃ）に電気的に結合させる素子固定工程と、
前記長手方向に並ぶ複数個の絶縁枠体（６）間に介在する前記分割帯状板部材（１ａ、１ｂ）のそれぞれを、折り返し方向が長手方向に交互に逆になるように折り曲げる曲げ工程と、
前記複数個の絶縁枠体（６）を一直線上に並ぶようにそれぞれ結合して絶縁部材（１９）を形成する絶縁枠体一体化工程と、
を備えることを特徴とする熱電変換装置の製造方法。
【請求項２】
長手方向に延設される複数の帯状板部材（１ａ、１ｂ）をその短手方向に所定間隔を設けて列をなすように複数配列し、複数の帯状板部材（１ａ、１ｂ）を短手方向にわたって連結する橋渡し部（５）を長手方向に所定間隔を設けて複数配列する電極板（１）を作成する電極板作成工程と、
前記橋渡し部（５）を打ち抜いて、前記帯状板部材（１ａ、１ｂ）が前記長手方向に分割された分割帯状板部材（１ａ、１ｂ）を形成し、前記分割帯状板部材（１ａ、１ｂ）のそれぞれの端部に電極端子部（１ｃ）を形成する打ち抜き工程と、
前記橋渡し部（５）の前記長手方向両側でかつ前記橋渡し部（５）から所定長さ離れた部位において、前記複数の帯状板部材（１ａ、１ｂ）を短手方向にわたって連結する２つの枠体部材（１７、１８）によって内部に前記電極端子部（１ｃ）が露出するように挟み込んで形成する絶縁枠体（６Ａ）を、前記長手方向に所定間隔を設けて前記電極板（１）に組みつける絶縁枠体組立工程と、
前記絶縁枠体（６）の内部においてＰ型熱電素子およびＮ型熱電素子を一対の前記電極端子部（１ｃ）に電気的に結合させる素子固定工程と、
前記長手方向に並ぶ複数個の絶縁枠体（６）間に介在する前記分割帯状板部材（１ａ、１ｂ）のそれぞれを、折り返し方向が長手方向に交互に逆になるように折り曲げる曲げ工程と、
前記複数個の絶縁枠体（６）を一直線上に並ぶようにそれぞれ結合して絶縁部材（１９）を形成する絶縁枠体一体化工程と、
を備えることを特徴とする熱電変換装置の製造方法。
【請求項３】
前記電極板プレス工程においては、前記電極板（１）の長手方向の両端部において、それぞれ短手方向に列をなして隣り合う前記帯状板部材（１ａ、１ｂ）を連結する連結部（４）を形成することを特徴とする請求項１または２に記載の熱電変換装置の製造方法。
【請求項４】
前記絶縁枠体成形工程において形成される前記絶縁枠体（６）は、熱可塑性樹脂もしくは熱硬化性樹脂で成形されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の熱電変換装置の製造方法。
【請求項５】
前記曲げ工程において折り返される部位の前記分割帯状板部材（１ａ、１ｂ）には、前記曲げ工程の前に切り込み部（１２）を形成しておくことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項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型熱電素子およびＰ型熱電素子からなる直列回路に直流電流を流すことにより吸熱および放熱が得られる熱電変換装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の熱電変換装置の製造方法としては、例えば特許文献１および特許文献２に記載のものが知られている。特許文献１に記載の熱電変換装置の製造方法について説明する（図１参照）。まず、Ｐ型熱電素子とＮ型熱電素子とを一直線上に交互に配列し、各熱電素子間には吸熱電極部または放熱電極部のいずれかを介在させ、吸熱電極部と放熱電極部を一直線上に交互に並ぶように配列する。さらに、すべての熱電素子間を半田等の導電性のろう材等を被着し、一直線上に配された熱電素子列を構成する各部を一体的に結合する。
【０００３】
そして、熱電素子と電極板とが一直線上に交互に配列された両端部において、電極端子部を取り付け、電極端子部の一方を直流電源の正側端子に接続し、他方の電極端子部を負側端子に接続して熱電変換ユニットを組み立てる。
【０００４】
複数の吸熱電極部はそれぞれ２枚の熱伝導性の良好な金属板からなるプレートを電気的に接続した状態で貼り合わせることによって構成され、熱電素子列から直角方向の一方側に突出する形状であり、この突出部分が吸熱用のフィンを構成している。同様に、複数の放熱電極部はそれぞれ２枚の熱伝導性の良好な金属板からなるプレートを電気的に接続した状態で貼り合わせることによって構成され、熱電素子列から直角方向の他方側に突出する形状であり、この突出部分が放熱用のフィンを構成している。
【０００５】
次に、特許文献２に記載の熱電変換装置の製造方法について説明する（図２参照）。まず、底板部とこの底板部から伸びる一対の脚板部とを備えてそれぞれＵ字状に形成された放熱プレートおよび吸熱プレートを所定の個数、準備する。そして、放熱プレートのそれぞれをその底板部が一方側に位置し、一対の脚板部が他方側に位置するように放熱側仕切り板に貫通させ、所定個数の放熱プレートを放熱側仕切り板にマトリクス状に配置する。同様に、吸熱プレートのそれぞれをその底板部が一方側に位置し、一対の脚板部が他方側に位置するように吸熱側仕切り板に貫通させ、所定個数の吸熱プレートを吸熱側仕切り板にマトリクス状に配置する。
【０００６】
そして、これらの仕切り板を対向させ、交互に配列したＰ型熱電素子およびＮ型熱電素子を放熱プレートの底板部と吸熱プレートの底板部とによって直列に接続するようにサンドイッチし、各底板部とＰ型熱電素子およびＮ型熱電素子とを半田付けによって一体的に結合し、熱電変換装置を組み立てる。
【特許文献１】特開平５−６３２４４号公報
【特許文献２】特開平５−１７５５５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載の熱電変換装置の製造方法においては、放熱電極部、吸熱電極部、および各熱電素子を所定位置に配して半田付け等で結合するという組立作業が難しく、また部品点数も多く、組立工数を要するため大量生産に向かないという問題があった。また、結露水が付着した場合に電極部間の導電部位においてマイグレーションが発生することがある。また、結露水が凍結すると体積が膨張し、装置を破壊してしまうことがある。
【０００８】
本発明の目的は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、部品点数および組立工数を低減し安定した品質が得られ、マイグレーション対策にも優れた熱電変換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】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。すなわち、熱電変換装置の製造方法に係る第１の発明は、長手方向に延設される複数の帯状板部材（１ａ、１ｂ）をその短手方向に所定間隔を設けて列をなすように複数配列し、複数の帯状板部材（１ａ、１ｂ）を短手方向にわたって連結する橋渡し部（５）を長手方向に所定間隔を設けて複数配列する電極板（１）を作成する電極板作成工程と、
橋渡し部（５）の長手方向両側でかつ橋渡し部（５）から所定長さ離れた部位において、複数の帯状板部材（１ａ、１ｂ）を短手方向にわたって連結する一対の第１枠部（６ａ）および一対の第１枠部（６ａ）を連結する第２枠部（６ｂ）から構成される絶縁枠体（６）を、長手方向に所定間隔を設けて電極板（１）に一体成形する絶縁枠体成形工程と、
帯状板部材（１ａ、１ｂ）が絶縁枠体（６）の内部に残存するように橋渡し部（５）を切断する切断工程と、
絶縁枠体（６）の内部においてＰ型熱電素子およびＮ型熱電素子を、切断工程で残存させた一対の残存物（１ｃ）に電気的に結合させる素子固定工程と、
長手方向に並ぶ複数個の絶縁枠体（６）間に介在する分割帯状板部材（１ａ、１ｂ）のそれぞれを、折り返し方向が長手方向に交互に逆になるように折り曲げる曲げ工程と、
複数個の絶縁枠体（６）を一直線上に並ぶようにそれぞれ結合して絶縁部材（１９）を形成する絶縁枠体一体化工程と、を備えることを特徴としている。
【００１０】
この発明によれば、上記形状の電極板を作成することにより、電流を流したときに放熱フィンや吸熱フィンとして機能する帯状板部材を部品点数が少なく簡単な構成で作成することができ、組立作業の煩雑さが軽減されて、製造品質および製品品質が安定する製造方法を提供することができる。また、絶縁枠体と一体となった分割帯状板部材のそれぞれを、折り返し方向が長手方向に交互に逆になるように折り曲げ、さらに複数個の絶縁枠体を一直線上に並ぶようにそれぞれ結合して絶縁部材を形成することにより、部品点数および組立工数を低減することができ、製造品質および製品品質にも優れた製造方法を提供できる。また、各熱電素子の周囲が枠部によって囲まれ、絶縁部材に収納されているので、電極部材間の短絡やマイグレーションの発生を低減することができる。
【００１１】
熱電変換装置の製造方法に係る第２の発明は、長手方向に延設される複数の帯状板部材（１ａ、１ｂ）をその短手方向に所定間隔を設けて列をなすように複数配列し、複数の帯状板部材（１ａ、１ｂ）を短手方向にわたって連結する橋渡し部（５）を長手方向に所定間隔を設けて複数配列する電極板（１）を作成する電極板作成工程と、
橋渡し部（５）を打ち抜いて、帯状板部材（１ａ、１ｂ）が長手方向に分割された分割帯状板部材（１ａ、１ｂ）を形成し、分割帯状板部材（１ａ、１ｂ）のそれぞれの端部に電極端子部（１ｃ）を形成する打ち抜き工程と、
橋渡し部（５）の長手方向両側でかつ橋渡し部（５）から所定長さ離れた部位において、複数の帯状板部材（１ａ、１ｂ）を短手方向にわたって連結する２つの枠体部材（１７、１８）によって内部に電極端子部（１ｃ）が露出するように挟み込んで形成する絶縁枠体（６Ａ）を、長手方向に所定間隔を設けて電極板（１）に組みつける絶縁枠体組立工程と、
前記絶縁枠体（６）の内部においてＰ型熱電素子およびＮ型熱電素子を一対の前記電極端子部（１ｃ）に電気的に結合させる素子固定工程と、
長手方向に並ぶ複数個の絶縁枠体（６）間に介在する分割帯状板部材（１ａ、１ｂ）のそれぞれを、折り返し方向が長手方向に交互に逆になるように折り曲げる曲げ工程と、
複数個の絶縁枠体（６）を一直線上に並ぶようにそれぞれ結合して絶縁部材（１９）を形成する絶縁枠体一体化工程と、を備えることを特徴としている。
【００１２】
この発明によれば、絶縁枠体と一体となった分割帯状板部材のそれぞれを、折り返し方向が長手方向に交互に逆になるように折り曲げ、さらに複数個の絶縁枠体を一直線上に並ぶようにそれぞれ結合して絶縁部材を形成することにより、部品点数および組立工数を低減することができ、製造品質および製品品質にも優れた製造方法を提供できる。また、各熱電素子の周囲が絶縁枠体６によって囲まれ、絶縁部材に収納されているので、分割帯状板部材間の短絡やマイグレーションの発生を低減することができる。
【００１３】
第３の発明は、上記第１の発明または第２の発明における電極板プレス工程においては、電極板（１）の長手方向の両端部において、それぞれ短手方向に列をなして隣り合う帯状板部材（１ａ、１ｂ）を連結する連結部（４）を形成することが好ましい。
【００１４】
この発明によれば、帯状板部材を連続的に接続する連結部の数量を適宜変更することにより、所望のサイズの熱電変換装置を容易に形成することができる。
【００１５】
さらに、上記発明のいずれかにおける絶縁枠体成形工程において形成される絶縁枠体（６）は、熱可塑性樹脂もしくは熱硬化性樹脂で成形されることが好ましい。この発明によれば、絶縁枠体の加工性が向上し、成形金型の費用を低減することができる。
【００１６】
さらに、上記発明のいずれかの発明における曲げ工程において折り返される部位の分割帯状板部材（１ａ、１ｂ）には、曲げ工程の前に切り込み部（１２）を形成しておくことが好ましい。この発明によれば、曲げ工程における帯状板部材の曲げ加工が行いやすくなり、電極部材を所望の形状に形成することが容易となる。
【００１７】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態における熱電変換装置およびその製造方法を図１〜図１５を用いて説明する。まず、熱電変換装置２０の製造方法について説明する。図１は熱電変換装置２０の各製造工程を示す流れ図である。図２は図１に示すステップＳ１０の電極板のプレス工程を行った後の電極板を示した平面図である。
【００１９】
熱電変換装置２０の製造工程は、図１に示すように、電極板プレス工程（ステップＳ１０）、絶縁枠体成形工程（ステップＳ２０）、打ち抜き工程（ステップＳ２５）、素子固定工程（ステップＳ３０）、曲げ工程（ステップＳ４０）および絶縁枠体一体化工程（ステップＳ５０）を備えるものである。
【００２０】
電極板プレス工程は、長手方向に延設されるとともに短手方向にも所定間隔を設けて複数配列される複数の帯状板部材と、複数の帯状板部材を短手方向にわたって連結し、長手方向に所定間隔を設けて複数配列する橋渡し部５と、両端に設けられた電源接続部２、３と、を有して全体として矩形状を呈する電極板１を形成する工程である。電源接続部２、３間は複数の帯状板部材によって電気的に接続されている。電極板１は、所定の大きさの矩形状の薄板をプレス機械により図２に示す形状にプレス加工して得られる。
【００２１】
電極板１の材料となる薄板は、電気抵抗の低い材料であることが好まれ、例えば、銅、黄銅などが用いられる。この薄板の肉厚は、熱電変換装置の消費電力、放熱電極部や吸熱電極部の放熱性能を所望の値にするように適切な寸法に決められ、例えば、０．２〜０．３ｍｍ程度の肉厚を選択することができる。
【００２２】
電極板プレス工程（電極板作成工程）で作成される電極板１について説明する。電極板１は、電源接続部２から電源接続部３に至るまで直列につながった細い帯状板部材で構成されている。この帯状板部材は、長手方向に、電源接続部２から電極板の長手方向に伸びる放熱側板部１ｂ、ステップＳ３０でＰ型熱電素子が配置される箇所（以下、Ｐ型熱電素子の設置部とする）、長手方向に伸びる吸熱側板部１ａ、ステップＳ３０でＮ型熱電素子が配置される箇所（以下、Ｎ型熱電素子の設置部とする）および放熱側板部１ｂが順に接続されて電極板１の長手方向に行をなして形成されている。この帯状板部材は、熱電変換装置の長手方向長さや必要能力に応じて上記各部の接続が所定回数繰り返されて形成される部材である。吸熱側板部１ａと放熱側板部１ｂのそれぞれは帯状板部材が長手方向に分割された分割帯状板部材である。
【００２３】
このように形成される帯状板部材は、電極板１の長手方向の両端部で折り返し部を形成されることにより折り返えされ蛇行状に延長されている。長手方向の両端部で当該折り返し部が何度も形成されると、吸熱側板部１ａおよび放熱側板部１ｂのそれぞれは電極板１の短手方向に所定間隔を設けて列をなすように形成される。
【００２４】
つまり、電極板１に電流を流したときに吸熱部となる吸熱側板部１ａが電極板１の短手方向に所定間隔を設けて列をなすことになり、このように短手方向に列をなした吸熱側板部１ａの隣にはＰ型熱電素子の設置部およびＮ型熱電素子の設置部が短手方向に交互に配置されて列をなしている。さらに、短手方向に交互に列をなすＰ型熱電素子の設置部およびＮ型熱電素子の設置部の隣には、放熱側板部１ｂが短手方向に所定間隔を設けて列をなすように形成されている。
【００２５】
さらに電極板プレス工程では、上記吸熱側板部１ａ、放熱側板部１ｂおよび両熱電素子の設置部を形成すると同時に、後の素子固定工程（ステップＳ３０）で両熱電素子とろう付け結合される電極端子部１ｃを形成する。両板部１ａ、１ｂの電極端子部１ｃは、図８のように、両板部１ａ、１ｂの表面から下方に向けて突出するように屈曲した形状に形成されている。両側の電極端子部１ｃとつながっている平面部は、後の抜き工程(ステップＳ２５)で打ち抜かれることになる。電源素子部１ｃの互いに対向する内側面はろう材がペーストされて熱電素子と接合される接合面を形成している。
【００２６】
なお、図８では当該平面部はすでに打ち抜かれた状態を示しており、打ち抜く前には当該平面部は図８の熱電素子９の底部に相当する位置にあった。また、図８は素子固定工程で電極端子部１ｃと熱電素子９とをろう付け固定した状態を示している。
【００２７】
上記折り返し部には、電極板１の短手方向に所定間隔を設けて隣り合うように列をなす吸熱側板部１ａまたは放熱側板部１ｂを連結する連結部４が形成されている。この連絡部４により、電源接続部２から電源接続部３に至る上記帯状板部材が電極板１の長手方向に折り返されて全体として矩形状の電極板１を形成している。連結部４は、電源接続部２から電源接続部３に達するまで連続した板部を形成するために板部を長手方向の両端部において折り返す働きを有するとともに、電極板１が安定した矩形状を保持するための補強部として形成されている（図２参照）。
【００２８】
また、電極板プレス工程においては、電極板１の短手方向に列をなす吸熱側板部１ａおよび放熱側板部１ｂを連結する橋渡し部５を長手方向の所定の位置に形成する。この橋渡し部５は、吸熱側板部１ａおよび放熱側板部１ｂと一体に形成され、電極板１が安定した形状を保持するための補強部として形成され、特に電極板１の長手方向の各部における短手方向の形状を安定させることに寄与している。橋渡し部５は後の絶縁枠体成形工程において形成される絶縁枠体６の内部に位置するように形成するとよい（図２の二点鎖線１００の枠内参照）。
【００２９】
以上のように電極板プレス工程において電極板１は、図２に示すように短手方向に列をなす複数の吸熱側板部１ａまたは放熱側板部１ｂと、複数の連結部４と、長手方向の所定位置に配された複数の橋渡し部５とを残してその他のスリット部分などを打ち抜くことによって形成される。また、吸熱側板部１ａおよび放熱側板部１ｂのそれぞれの幅は、後の素子固定工程（ステップＳ３０）で固定される熱電素子９の幅と同等または若干大きい幅とする。
【００３０】
また、電極板プレス工程とステップＳ２０の絶縁枠体成形工程との間に電極板１にめっきを施すことが好ましい。このめっき工程では、金めっき、ニッケルめっき等を行うことができるが、ここではニッケルめっきを用いる。ニッケルめっきを施した吸熱側板部１ａおよび放熱側板部１ｂは、後の素子固定工程において熱電素子９と両板部を半田付けする際に、半田濡れ性を向上させる働きがある。
【００３１】
また、電極板１のプレス工程（電極板作成工程）は、プレス等で打ち抜く工程のほか、レーザー等で部材を切り取る工程によって行うこともできる。
【００３２】
吸熱側板部１ａおよび放熱側板部１ｂは、最終的に熱電変換装置２０の吸熱電極部および放熱電極部（吸熱フィンおよび放熱フィン）として使用されるとき、これらの電極部（フィン）に結露水が付着することが考えられ、電位差を有した電極部は結露水の存在によりマイグレーションを起こし、さらにこれがトラッキングを引き起こすことになる。そこで、吸熱側板部１ａおよび放熱側板部１ｂにニッケルめっきを施しておくと、ニッケルのイオン化しにくい性質によりマイグレーションの発生を緩和することができる。
【００３３】
以上のように、電極板１のプレス工程（電極板作成工程）は、両端に設けられる電源接続部２、３と、その長手方向に延設される帯状板部材と、を有し、この帯状板部材がその短手方向に所定間隔を設けて列をなすように形成され、短手方向に列をなして隣り合う帯状板部材を連結する橋渡し部５が長手方向に所定間隔を設けて形成され、両端の電源接続部２、３間が帯状板部材によって接続されている形状の電極板１を作成する工程である。
【００３４】
次に、絶縁枠体成形工程（ステップＳ２０）は、橋渡し部５の長手方向両側でかつ橋渡し部５から所定長さ離れた部位において、複数の帯状板部材を短手方向にわたって連結する一対の第１枠部６ａおよび一対の第１枠部６ａを連結する第２枠部６ｂから構成される絶縁枠体６を、長手方向に所定間隔を設けて電極板１に一体成形する工程である。各絶縁枠体６は、金型を用いた成形により、電極板プレス工程の結果物である電極板１におけるＰ型熱電素子の設置部およびＮ型熱電素子の設置部の周囲を取り囲むように電極板１に一体成形される。
【００３５】
絶縁枠体６は矩形状の枠体であり、所定の肉厚を有し、橋渡し部６の短手方向の全体と橋渡し部６の両側に帯状板部材の所定長さ分とを間に含む一対の第１枠部６ａと、一対の第１枠部６ａを連結する一対の第２枠部６ｂから構成されている。
【００３６】
第１枠部６ａと第２枠部６ｂのそれぞれは絶縁枠体６の長手方向に垂直な方向（図３の紙面奥行き方向）に所定の奥行きを備えている。絶縁枠体６は第１枠部６ａおよび第２枠部６ｂにより囲まれる空間を形成する。この空間は長手方向に垂直な方向の両端部（図３の紙面奥行き方向および手前方向）で開口しており、ステップ３０の素子固定工程においてＰ型熱電素子の設置部およびＮ型熱電素子の設置部となる収納部１５である。
【００３７】
電極板１の長手方向に配列されている各絶縁枠体６は、電極端子部１ｃおよび電極端子部１ｃをつないでいる前述の平面部が収納部１５に存在するように成形されている。絶縁枠体６をこのように成形することにより、後の打ち抜き工程で平面部を打ち抜いた後に、絶縁枠体６の内側に電極端子部１ｃを形成し、絶縁部材で囲まれる電極部を確保することができる。
【００３８】
絶縁枠体６は、図３に示すように、Ｐ型熱電素子の設置部およびＮ型熱電素子の設置部を取り囲むように、電極板１の長手方向に所定間隔を設けて複数個配置されている。各絶縁枠体６は、電極板１の短手方向の長さ全体にわたって列をなすＰ型熱電素子の設置部およびＮ型熱電素子の設置部のすべてを内部（収納部１５）に含むことができる程度の長さ寸法を有している。また、橋渡し部５を形成している場合には、各絶縁枠体６は橋渡し部５もその内部（収納部１５）に含むように形成されている。図３は後述するステップＳ２５の打ち抜き工程を行った後の結果物を示している。
【００３９】
図６および図７に示すように、各絶縁枠体６は吸熱側板部１ａおよび放熱側板部１ｂが第１枠部６ａを貫入または貫通するように一体成形により形成され、両板部１ａ、１ｂに付着して固定され、電極板１と一体となっている。図６は図５のＶＩ−ＶＩ切断面における矢視図である。図７は図５のＶＩＩ−ＶＩＩ切断面における矢視図である。
【００４０】
言い換えれば、絶縁枠体６を構成する樹脂が、電極板１の一部に付着しているとも、Ｐ型熱電素子の設置部およびＮ型熱電素子の設置部を包むように形成されているともいえるため、本成形工程はアウトサート成形、インサート成形のいずれともいえる。
【００４１】
また、電極板１の長手方向両端部に位置する絶縁枠体６には、両板部１ａ、１ｂとほぼ平行な形態の底部７が形成され、この底部７は後の絶縁枠体一体化工程において、一体化された複数の絶縁枠体６の内部を閉空間とする蓋の働きをする。このような閉空間を形成することにより、湿気の侵入を防止でき、収納部１５の結露や熱電素子等の腐食を防止することができる。
【００４２】
この閉空間には、空気よりも熱伝導の低い物質が満たされていることが好ましい。例えば、アルゴンやフロン等である。また、当該閉空間は、真空、または空気が存在した真空に近い低圧状態にすることが好ましい。
【００４３】
また、絶縁枠体６を構成する樹脂は、半田付け時の耐熱性を重視して、ガラスエポキシ、ＬＣＰ樹脂、フェノール樹脂やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）を用いることが好ましい。また、絶縁枠体６は金型費や加工費を考慮して熱可塑性樹脂もしくは熱硬化性樹脂で成形してもよい。
【００４４】
以上のように絶縁枠体成形工程は、橋渡し部５の長手方向両側でかつ橋渡し部５から所定長さ離れた部位において、複数の帯状板部材（吸熱側板部１ａまたは放熱側板部１ｂ）を短手方向にわたって連結する一対の第１枠部６ａおよび一対の第１枠部６ａを連結する第２枠部６ｂから構成される絶縁枠体６を、長手方向に所定間隔を設けて電極板１に一体成形する工程である。
【００４５】
次に、打ち抜き工程（ステップＳ２５、切断工程）は、帯状板部材が絶縁枠体６の内部に残存するように橋渡し部５を切断する切断工程であり、絶縁枠体成形工程（ステップＳ２０）の後に、図３に示すように図２の二点鎖線１００で囲まれる電極板１の部位をプレス機械などで打ち抜く工程である。この工程では、各熱電素子が絶縁枠体６内の収納部１５に配置できるようにすべての絶縁枠体６における前述の平面部（Ｐ型熱電素子の設置部およびＮ型熱電素子の設置部）を金型内で打ち抜き、吸熱側板部１ａと放熱側板部１ｂとに分割する分離部８を形成することにより、絶縁枠体６内部には電極端子部１ｃのみを残す。打ち抜き工程は、プレス等で打ち抜く工程のほか、レーザー等で部材を切り取る工程により行うこともできる。
【００４６】
このとき、分離部８の端面や橋渡し部５の切断端面には、めっきがとれた状態となるが、これらの端面は絶縁枠体６の内部に位置して周囲を囲まれているので、結露水などによるマイグレーションは発生しないことになる。
【００４７】
以上の打ち抜き工程（切断工程）は、絶縁枠体６で囲まれた帯状板部材の部位を打ち抜いて、帯状板部材が長手方向に分割された分割帯状板部材である吸熱側板部１ａおよび放熱側板部１ｂを形成し、この分割帯状板部材のそれぞれの端部を絶縁枠体６の内部に露出させて電極端子部１ｃを形成する工程である。
【００４８】
次に、ステップＳ３０の素子固定工程は、絶縁枠体６で囲まれて形成される収納部１５にＰ型熱電素子とＮ型熱電素子を短手方向に交互に直列に並ぶように配置し、電極端子部１ｃに通電可能に固定する工程である。Ｐ型熱電素子およびＮ型熱電素子は、短手方向に並ぶ前述の分離部８に交互に配置され、絶縁枠体６の第１枠部６ａを貫通した状態の電極端子部１ｃと収納部１５において半田付けにより結合される（以上、図４、図５および図８参照）。
【００４９】
図４はステップＳ３０の素子固定工程を行った後の結果物を示した平面図である。図５はステップＳ４０の曲げ工程を行う前の熱電変換モジュール（熱電変換装置）の全体を示した平面図である。図８は図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ切断面における矢視図である。
【００５０】
具体的には、収納部１５に位置する電極端子部１ｃの半田塗布面にディスペンサなどでペースト半田を塗布し、さらにチップマウンターなどでＰ型熱電素子およびＮ型熱電素子を短手方向に交互に並ぶように所定の位置（分離部８）に設置する。そして、これをリフロー炉に通して電極端子部１ｃと各熱電素子との半田付けを行う。また、Ｐ型熱電素子はＢｉ−Ｔｅ系化合物からなるＰ型半導体により構成され、Ｎ型熱電素子はＢｉ−Ｔｅ系化合物からなるＮ型半導体により構成された部品である。
【００５１】
以上の素子固定工程は、打ち抜き工程で形成された電極端子部１ｃ間にＰ型熱電素子とＮ型熱電素子を交互に直列に並ぶように配置して電極端子部１ｃと結合させる工程である。すなわち、素子固定工程は、絶縁枠体６の内部においてＰ型熱電素子およびＮ型熱電素子を、打ち抜き工程（切断工程）で残存させた一対の残存物である一対の電極端子部１ｃに電気的に結合させる工程である。
【００５２】
次に、ステップＳ４０の電極板１の曲げ工程は、長手方向に並ぶ複数個の絶縁枠体６間に介在する分割帯状板部材のそれぞれを、折り返し方向が長手方向に交互に逆になるように折り曲げる曲げ工程である。言い換えれば、電極板１の曲げ工程は、図９のように長手方向に複数個配置された絶縁枠体６を直線上に接続する吸熱側板部１ａおよび放熱側板部１ｂのそれぞれを、絶縁枠体６の両側外方で折り返すようにＵ字形状に折り曲げる工程である（図１０参照）。図９は素子固定工程を行った後の熱電変換モジュールを示した側面図である。図１０は曲げ工程を行った後の熱電変換モジュールを示した側面図である。
【００５３】
この曲げ工程のときの曲げ加工をやりやすくするため、または両板部１ａ、１ｂを所望の位置で曲げるために、図１１に示すように、曲げ工程の前に切り込み部１２を両板部１ａ、１ｂに形成しておくことが好ましい。
【００５４】
この切り込み部１２は、両板部１ａ、１ｂの長手方向長さの中間部（中心線１０１）に対して対称な位置の短手方向端部に４箇所設けることがより好ましい。各切り込み部１２は、短手方向に並ぶ切り込み部１２を結んだ延長線１１が中心線１０１に平行となり、かつ中心線１０１に対して線対称に長手方向に並ぶ切り込み部１２間の長手方向間隔が寸法Ｐとなるように形成されている。また、切り込み部１２はステップＳ１０の電極板プレス工程のときにプレス加工により形成しておくことが好ましい。図１１は、曲げ工程を行う前に切り込み部１２を形成したときの熱電変換モジュールを示した平面図である。
【００５５】
このような切り込み部１２を設けた両板部１ａ、１ｂを曲げ工程において折り曲げ加工すると、２箇所の切り込み部１２の部分で曲がり始め、図１２に示すように、２箇所の切り込み部１２から等距離にある上記中間部が吸熱側板部１ａまたは放熱側板部１ｂの曲げ頂部１３になる。両板部１ａ、１ｂは滑らかな曲げ形状の曲げ頂部１３を備えた放熱フィンおよび吸熱フィンを形成することができる。さらに、このとき各絶縁枠体６は一直線上に並んで配置されている。図１２は、熱電変換モジュールに曲げ工程を行った後の電極部材を示した斜視図である。
【００５６】
以上の曲げ工程は、長手方向に並ぶ複数個の絶縁枠体６間に介在する分割帯状板部材のそれぞれを、折り返し方向が交互に逆になるように折り曲げて複数個の絶縁枠体６を一直線上に並ぶように位置させる工程である。
【００５７】
次に行うステップ５０の絶縁枠体一体化工程は、図１０のような形態に曲げ加工を行った熱電変換モジュールについて、さらに隣り合う複数の絶縁枠体６をそれぞれの側部１６を互いに結合することにより一体化し、絶縁部材１９を形成する工程である（図１３参照）。また、図１３に示すように、絶縁部材１９の両側外方で折り返される吸熱側板部１ａおよび放熱側板部１ｂのそれぞれは、長手方向に寸法Ｐのピッチで配列されることになる。図１３は曲げ工程がなされた熱電変換モジュールに絶縁枠体一体化工程を行った後の電極板１の形態を示した側面図である。
【００５８】
すなわち、絶縁枠体一体化工程は、一直線上に並んだ複数個の絶縁枠体６のそれぞれについて隣り合う絶縁枠体６同士を結合して絶縁部材１９を形成する工程である。
【００５９】
絶縁枠体一体化工程では、隣り合う絶縁枠体６同士の固定は、あらかじめ塗布しておいた接着剤によって接着してもよいし、熱溶着や高周波溶着等の工程を別途行ってもよい。また、すべての絶縁枠体６を治具により固定して接着等の工程を行ってもよい。また、絶縁枠体成形工程において絶縁枠体６に互いを係合する形状を形成しておいてこれにより固定して一体化することとしてもよい。
【００６０】
さらに、この後に、熱電変換モジュール全体を絶縁被覆する工程を行うことが好ましい。導電部間の短絡対策やマイグレーション対策がより確実となるからである。
【００６１】
絶縁枠体成形工程において、電極板１の長手方向両端部に位置する絶縁枠体６に底部７を形成していない場合には、図１４に示すように、別途、蓋１４を電極板１の長手方向両端部に位置する絶縁枠体６に取り付けることとしてもよい。この構成により、Ｐ型熱電素子およびＮ型熱電素子が収納されている収納部１５は、外部と隔離された閉空間となる。
【００６２】
また、直流電源の正側端子を電源接続部３側に、負側端子を電源接続部２側に接続した場合には、電流はＮ型熱電素子の下側から下部の吸熱側板部１ａを通ってＰ型熱電素子の下側へ流れ、このときエネルギーは電子とともにこれとは逆の方向に移動する。これによって、Ｎ型熱電素子では、電子が下部の吸熱側板部１ａからＮ型熱電素子に移動するためのエネルギーと、Ｎ型熱電素子の内部を上部の放熱側板部１ｂまで移動するためのエネルギーとを下部の吸熱側板部１ａ側からもらうので、その結果下部の吸熱側板部１ａ側でエネルギーが不足し、温度が下がる。よって、図１５において絶縁部材１９よりも下側に位置する電極板（吸熱側板部１ａ）は吸熱電極部として熱を吸収する。
【００６３】
これに対して上部の放熱側板部１ｂ側では電子が奪ったエネルギーを放出して加熱されるので、絶縁部材１９よりも上側に位置する電極板（放熱側板部１ｂ）は放熱電極部として放熱する働きをする。また、熱の吸収量は、電流の大きさおよび熱電素子の個数に比例する。
【００６４】
以上の工程を経て製造された熱電変換装置２０の全体構成の外観は、図１５のような形態となる。つまり、熱電変換装置２０は、複数のＰ型熱電素子および複数のＮ型熱電素子と、Ｐ型熱電素子とＮ型熱電素子を交互に直列に接続して直列回路を形成するとともに、直列回路に通電がなされるとそれぞれ吸熱電極部および放熱電極部として機能する吸熱側板部１ａおよび放熱側板部１ｂと、各熱電素子の周囲が第１枠部６ａおよび第２枠部６ｂにより囲まれた状態で収納部１５にすべての熱電素子を有する絶縁部材１９と、を備えて構成されている。
【００６５】
さらに、放熱側板部１ａおよび吸熱側板部１ｂは、それぞれ絶縁部材１９の両側外方に位置する放熱用フィン、吸熱用フィンを構成するとともに、絶縁枠体６の第１枠部６ａを貫通して収納部１５に至りＰ型熱電素子またはＮ型熱電素子に結合される電極端子部１ｃを構成する。
【００６６】
この構成により、各熱電素子の周囲が第１枠部６ａおよび第２枠部６ｂによって絶縁部材に囲まれているので、電極部材間の短絡やマイグレーションの発生を低減することができる。導電部の絶縁性能を向上させることができる。また、吸熱側板部１ａおよび放熱側板部１ｂと固着される絶縁部材と両板部１ａ、１ｂとの間のシール性能が確保できるので、別途、シール部材を設ける必要がない。また、熱電素子と電気的に接続される電極端子部１ｃと放熱フィンおよび吸熱フィンとを同一の部品によって構成しているので、プレス成形を用いて生産性を高めることができるとともに、材料費を低減することができる。
【００６７】
また、熱電変換装置２０は、交互に配したＰ型熱電素子およびＮ型熱電素子を直列に接続して直列回路を形成する両板部１ａ、１ｂの両端部を電源が印加される電源接続部２、３として用いている。この構成によれば、両板部１ａ、１ｂを放熱電極部および吸熱電極部や電源接続部として兼用することができるので、別途、電源接続部を設ける必要がない。
【００６８】
また、熱伝素子と電極部材は半田付け、つまり金属結合によって接続されているので、熱抵抗が小さくなり、熱伝素子の能力を十分に発揮させることができる。
【００６９】
また、各熱伝素子は、樹脂で構成される絶縁枠体６によってその周囲を囲まれて収納部１５に配置されているので、マイグレーション対策のほか、凍結対策として効果を奏する。また、熱的ストレスに対しても有効である。
【００７０】
また、絶縁部材１９はＰ型熱電素子およびＮ型熱電素子をそれぞれ所定個数内蔵する絶縁枠体６を複数個備えており、複数個の絶縁枠体６は互いの側部１６が結合して一体化されることにより絶縁部材１９を形成する。この構成によれば、Ｐ型熱電素子およびＮ型熱電素子のそれぞれを所定個数有するモジュールを複数個組み合わせて熱電変換装置を構成することができるので、必要能力を有する熱電変換装置を製作しやすくなる。
【００７１】
本実施形態の絶縁枠体６は、複数の両板部１ａ、１ｂの一部に成形により樹脂を付着させて一体化した成形部品で構成されている。この構成によれば、両板部１ａ、１ｂに絶縁枠体６をインサート成形またはアウトサート成形によって一体成形することにより、両板部１ａ、１ｂとこれと接触する絶縁枠体６との間のシール性能が向上する。これにより、両板部１ａ、１ｂと絶縁枠体６との間に別途シール材を形成する必要がない。
【００７２】
また、収納部１５は外部と隔離された閉空間で構成される。この構成によれば、湿気の侵入を防止でき、収納部１５の結露や熱電素子等の腐食を防止することができる。
【００７３】
また、上記閉空間は、空気よりも熱伝導の低い物質が満たされていることが好ましい。この構成によれば、さらに収納部１５の結露や熱電素子等の腐食を防止する効果を向上させることができるとともに、装置に通電することにより熱電素子の両端で発生させた温度差が空気の対流によって熱ロスする量を減らすことができる。
【００７４】
また、上記閉空間は真空、または空気が存在した真空に近い低圧状態であることが好ましい。この構成を採用した場合には、さらに収納部１５の結露や熱電素子等の腐食を防止する効果を向上させることができる。
【００７５】
また、放熱側板部１ａおよび吸熱側板部１ｂには結合する両熱電素子の表面と対向する結合面が形成されており、放熱側板部１ａおよび吸熱側板部１ｂと両熱電素子は上記結合面が両熱電素子の表面と密着した状態で結合されていることが好ましい。この構成によれば、半田付け面積を大きくすることができるので、半田付けの品質を安定させることができる。
【００７６】
また、放熱側板部１ａおよび吸熱側板部１ｂにはめっきが施されていることが好ましい。この構成を採用した場合には、電源端子部１ｃと熱電素子を半田付けする場合には半田濡れ性やマイグレーションの発生を改善することができる。
【００７７】
（第２実施形態）
第２実施形態の製造方法を図１６〜図１８を用いて説明する。図１６は本実施形態の熱電変換装置の各製造工程を示した流れ図である。熱電変換装置の製造工程は、図１６に示すように、電極板１のプレス工程（電極板作成工程、ステップＳ１００）、打ち抜き工程（ステップ１１０）、絶縁枠体組立工程（ステップＳ１２０）、素子固定工程（ステップＳ１３０）、電極板１の曲げ工程（ステップＳ１４０）および絶縁枠体一体化工程（ステップＳ１５０）を備えるものである。
【００７８】
本実施形態における絶縁枠体６Ａは、第１実施形態のように放熱側板部１ａおよび吸熱側板部１ｂに一体成形された絶縁枠体ではなく、両板部１ａ、１ｂと組み立てられる別個に形成された枠体である。図１７は、本実施形態の絶縁枠体６Ａについて両板部１ａ、１ｂと第１枠体部１７および第２枠体部１８とを組み立てる前の状態を示した断面図である。図１８は、両板部１ａ、１ｂと第１枠体部１７および第２枠体部１８とを組み立てた後、さらに熱電素子を固定した状態を示した断面図である。
【００７９】
図１７および図１８に示すように、絶縁枠体６Ａは、第１枠体部１７と、この第１枠体部１７と一体化されて両板部１ａ、１ｂを挟持する第２枠体部１８と、から構成されている。
【００８０】
第１枠体部１７は、熱電素子９を挿入する開口部１７ａを一方側に有し、他方側に第２枠体部１８と密着する接合部１７ｃを有し、内部に両板部１ａ、１ｂを第２枠体部１８とともに保持する保持部１７ｂを有している。一方、第２枠体部１８は、両板部１ａ、１ｂおよび熱電素子９を挿入する開口部１８ａを一方側に有し、第１枠体部１７と密着する接合部１８ｃを有し、内部に両板部１ａ、１ｂを第１枠体部１７とともに保持する保持部１８ｂを有している。
【００８１】
このような絶縁枠体６Ａの構成により、熱電変換装置の製造工程は、電極板のプレス工程（ステップＳ１０）の後に電極板１を所定の形状に形成する打ち抜き工程（ステップＳ１１０）を行う。そして、この打ち抜き工程の後に絶縁枠体組立工程（ステップＳ１２０）を行う。絶縁枠体組立工程以降に実施する工程は、第１実施形態の各工程と同様である。
【００８２】
本実施形態では、まず第１実施形態とステップＳ１０と同様の電極板１のプレス工程（ステップＳ１００）を行う。そして、電極板１の上記平面部を打ち抜いて所定間隔離れた電極端子部１ｃを形成する打ち抜き工程を行う。この打ち抜き工程は、長手方向に所定間隔を設けて形成された橋渡し部５および橋渡し部５により連結される帯状板部材（両板部１ａ、１ｂ）の部位を打ち抜いて、帯状板部材が長手方向に分割された分割帯状板部材（吸熱側板部１ａと放熱側板部１ｂ）を形成し、分割帯状板部材のそれぞれの端部に電極端子部１ｃを形成する工程である。
【００８３】
次に行う絶縁枠体組立工程は、短手方向に配列されている分割帯状板部材（吸熱側板部１ａと放熱側板部１ｂ）をその短手方向全体にわたって取り囲む２つの枠体部材（第１枠体部１７および第２枠体部１８）によって挟み込んで絶縁枠体６Ａを形成する工程である。さらに、絶縁枠体６Ａは、打ち抜き工程で打ち抜かれた帯状板部材の部位に対応して長手方向に複数個並ぶように電極板１に組みつけられ、絶縁枠体６Ａの内部には打ち抜き工程で打ち抜かれて形成された電極端子部１ｃが露出している。
【００８４】
絶縁枠体組立工程は、両板部１ａ、１ｂと第１枠体部１７および第２枠体部１８とを組み立てる工程である。この工程では、まず第２枠体部１８の開口部１８ａから両板部１ａ、１ｂをそれぞれ入れて、両板部１ａ、１ｂを保持部１８ｂに保持させるように配置する。そして、あらかじめ接合部１７ｃ・BR>ノ接着剤を塗布しておいた第１枠体部１７を、両板部１ａ、１ｂを挟持するように第２枠体部１８に組み合わせて一体化し、絶縁枠体を形成する。このとき、両板部１ａ、１ｂが保持部１７ｂによって保持されるとともに、接合部１７ｃが接合部１８ｃと接触するように組み立てる。
【００８５】
さらに、このように組み立てられた絶縁枠体６Ａと両板部１ａ、１ｂに対して熱電素子９を開口部１７ａから挿入し、熱電素子９が両板部１ａ、１ｂそれぞれの電極端子部１ｃに接触するように配置する。これをリフロー炉に通して電極端子部１ｃと熱電素子９との半田付けを行い、半田部１０を形成する。
【００８６】
なお、両板部１ａ、１ｂが貫入して接する絶縁枠体６Ａの部位と両板部１ａ、１ｂとの間、つまり、保持部１７ｃおよび保持部１８ｃと両板部１ａ、１ｂとの間には、シール部材を設けることが好ましい。このシール部材は、シール剤を塗布することにより形成され、シール剤はエポキシ樹脂系またはシリコン系の接着剤である。
【００８７】
本実施形態の熱電変換装置の製造方法は、上記電極板作成工程と、橋渡し部５を打ち抜いて、帯状板部材が長手方向に分割された分割帯状板部材（吸熱側板部１ａと放熱側板部１ｂ）を形成し、分割帯状板部材のそれぞれの端部に電極端子部１ｃを形成する打ち抜き工程と、橋渡し部５の長手方向両側でかつ橋渡し部５から所定長さ離れた部位において、複数の帯状板部材（吸熱側板部１ａ、放熱側板部１ｂ）を短手方向にわたって連結する２つの枠体部材（第１枠体部１７および第２枠体部１８）によって内部に電極端子部１ｃが露出するように挟み込んで形成する絶縁枠体６Ａを、長手方向に所定間隔を設けて電極板１に組みつける絶縁枠体組立工程と、上記素子固定工程と、上記電極板１の曲げ工程と、上記絶縁枠体一体化工程と、を備えるものである。
【００８８】
この製造方法によれば、絶縁枠体６Ａと一体となった分割帯状板部材を絶縁枠体の両側外方で交互に折返し方向を逆にして折り返して複数個の絶縁枠体６Ａを一直線上に並ぶように位置させ、これら複数個の絶縁枠体６Ａを一体にすることにより、部品点数および組立工数を低減でき、製造品質および製品品質の安定した製造方法を提供できる。また、各熱電素子の周囲が絶縁枠体６Ａによって囲まれ、絶縁部材に収納されているので、電極部材間の短絡やマイグレーションの発生を低減することができる。
【００８９】
本実施形態の絶縁枠体６Ａは、第１枠体部１７と、この第１枠体部１７と一体化されて放熱側板部１ａおよび吸熱側板部１ｂを挟持する第２枠体部１８と、を備えている。この構成によれば、絶縁枠体を形成するための金型費用を低減することができ、また、少量生産に容易に対応しやすい熱電変換装置を提供できる。
【００９０】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態を図１９（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。本実施形態における放熱側板部１ａおよび吸熱側板部１ｂは、絶縁部材１９の両側外方に位置する部位であるフィン部に、その周囲を流れる空気への熱伝達を増加させるための熱伝達増加手段を備えている。図１９（ａ）は、熱伝達増加手段としてルーバ２１が形成された放熱側板部１ａおよび吸熱側板部１ｂを示した斜視図である。図１９（ｂ）は、熱伝達増加手段として送風方向の後縁に翼部２２が形成された放熱側板部１ａおよび吸熱側板部１ｂを示した斜視図である。図１９（ｃ）は、熱伝達増加手段として表面また裏面にディンプルが形成された放熱側板部１ａおよび吸熱側板部１ｂを示した斜視図である。
【００９１】
図１９（ａ）に示す両板部１ａ、１ｂのフィン部は、その表面から切り起こされて外方に突出するルーバ２１を複数個有している。これらのルーバ２１は、フィン部の表面から外方に向かって立ち上がるような傾斜面を形成し、送風される空気が表面から外方に向かって拡がるような流れを形成する。この構成により、放熱フィン部や吸熱フィン部の熱伝達面積を増加させることができる。
【００９２】
また、図１９（ｂ）に示す両板部１ａ、１ｂのフィン部は、送風方向の後縁にその表面から外方に向けて立ち上がった翼部２２を有している。この翼部２２は、表面から外方に向かって立ち上がる傾斜面を形成し、フィン部の表面に沿うように送風される空気がフィン部の後縁において表面から外方に向かって拡がるような流れを形成する。この構成により、放熱フィン部や吸熱フィン部の表面付近における空気の流れを乱すことができ、熱伝達を向上させることができる。
【００９３】
また、図１９（ｃ）に示す両板部１ａ、１ｂのフィン部は、その表面または裏面に複数のディンプル（くぼみ）２３を有している。このディンプル２３は、フィン部の表面に沿うように送風される空気がフィン部の表面において、剥離して渦を生じるような流れを形成する。この構成により、放熱フィン部や吸熱フィン部の表面付近における空気の流れを乱すことができ、熱伝達を向上させることができる。
【００９４】
また、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、第１実施形態または第２実施形態と同様である。
【００９５】
本実施形態においては、絶縁部材１９の両側外方に位置する両板部１ａ、１ｂの部位にはその周囲を流れる空気への熱伝達を増加させるための熱伝達増加手段が設けられている。この構成によれば、熱電変換装置の熱交換性能を高めることができる。
【００９６】
また、当該熱伝達増加手段は両板部１ａ、１ｂの表面から突出して形成されたルーバであることが好ましい。この構成を採用した場合には、放熱フィン部や吸熱フィン部の熱伝達面積を増加させることができる。
【００９７】
また、当該熱伝達増加手段は両板部１ａ、１ｂの表面または裏面に形成されたディンプルであることが好ましい。この構成を採用した場合には、放熱フィン部や吸熱フィン部の表面付近における空気の流れを乱すことができ、熱伝達を向上させることができる。
【００９８】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を図２０を用いて説明する。本実施形態の熱電変換装置は、まず、放熱側板部または吸熱側板部を構成する電極部材と電気的に結合された１個の熱電素子９を絶縁枠体６に収納する熱電変換モジュールが形成され、この熱電変換モジュール同士が、電極部材同士を結合することにより電気的に接続されて構成されるものである。図２０は、本実施形態の熱電変換装置の製造方法を示した断面図である。
【００９９】
図２０に示すように、熱電変換装置の製造方法は、電極端子部１ｃと電気的に結合されたＰ型熱電素子を絶縁枠体６の内部に収納した熱電変換モジュール４０と、電極端子部１ｃと電気的に結合されたＮ型熱電素子を絶縁枠体６の内部に収納した熱電変換モジュール５０と、を所望の個数ずつ製作するモジュール作成工程と、熱電変換モジュール４０と熱電変換モジュール５０を交互に配列して直列回路を構成するとともに放熱フィン部および吸熱フィン部を形成するようにそれぞれの電極部材同士を結合する接続工程と、上記第１実施形態の絶縁枠体一体化工程と、からなる。
【０１００】
また、モジュール作成工程は、上記第１実施形態の電極板プレス工程のようにプレス加工にて電極部材を成形する工程と、第１実施形態の絶縁枠体成形工程および素子固定工程と、を含んでいる。
【０１０１】
また、接続工程においては、図２０に示すように、電極部材２４と電極部材２５、電極部材２６と電極部材２７、電極部材２８と電極部材２９、電極部材３０と電極部材３１、および電極部材３２と電極部材３３のそれぞれを半田付け、溶接などにより結合し、交互に配列された熱電変換モジュール４０と熱電変換モジュール５０が直列回路を構成することになる。なお、直列回路の両端に位置する電極部材は電源接続部２、３を構成する。
【０１０２】
このような製造方法によれば、金型費用を低減することができ、また、少量生産の熱電変換装置に容易に対応できる。
【０１０３】
（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
【０１０４】
例えば、上記各実施形態では、直流電源の正側端子を電源接続部３側に、負側端子を電源接続部２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電源接続部２側に、負側端子を電源接続部３側に接続してもよい。ただし、このときには、絶縁部材１９の両側に位置する電極部材の放熱部と吸熱部は逆になる。
【０１０５】
つまり、Ｐ型熱電素子とＮ型熱電素子を交互に直列に接続して形成した直列回路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。なお、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。
【０１０６】
また、電極部材１ａ、１ｂと熱電素子との固定については、半田付けによる固定の他、スポット溶接、かしめなど用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】第１実施形態における熱電変換装置２０の各製造工程を示した流れ図である。
【図２】図１に示すステップＳ２５の打ち抜き工程を行った後の電極板を示した平面図である。
【図３】図１に示すステップＳ２５の打ち抜き工程を行った後の結果物を示した平面図である。
【図４】図１に示すステップＳ３０の素子固定工程を行った後の結果物を示した平面図である。
【図５】図１に示すステップＳ４０の曲げ工程を行う前の熱電変換モジュールの全体を示した平面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ切断面における矢視図である。
【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ切断面における矢視図である。
【図８】図５のＶＩＩ−ＶＩＩＩ切断面における矢視図である。
【図９】図１に示すステップＳ３０の素子固定工程を行った後の熱電変換モジュールを示した側面図である。
【図１０】図１に示すステップＳ４０の曲げ工程を行った後の熱電変換モジュールを示した側面図である。
【図１１】曲げ工程を行う前に切り込み部１２を形成したときの熱電変換モジュールを示した平面図である。
【図１２】図１１の熱電変換モジュールに曲げ工程を行った後の両板部（電極部材）を示した斜視図である。
【図１３】曲げ工程がなされた熱電変換モジュールに絶縁枠体一体化工程を行った後の電極板の形態を示した側面図である。
【図１４】収納部１５を外部と隔離された閉空間とするための他の例を示した断面図である。
【図１５】第１実施形態における熱電変換装置２０の全体構成を示す斜視図である。
【図１６】第２実施形態における熱電変換装置の各製造工程を示した流れ図である。
【図１７】第２実施形態の絶縁枠体について両板部１ａ、１ｂと絶縁枠体とを組み立てる前の状態を示した断面図である。
【図１８】図１７の両板部１ａ、１ｂと絶縁枠体とを組み立て、さらに熱電素子を固定した状態を示した断面図である。
【図１９】（ａ）は、第３実施形態における、熱伝達を増加させるための熱伝達増加手段としてルーバ２１が形成された両板部１ａ、１ｂを示した斜視図である。（ｂ）は、送風方向の後縁に翼部２２が形成された両板部１ａ、１ｂを示した斜視図である。（ｃ）は、表面また裏面にディンプルが形成された両板部１ａ、１ｂを示した斜視図である。
【図２０】第４実施形態における熱電変換装置の製造方法を示した断面図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１…電極板
１ａ…吸熱側板部（帯状板部材、分割帯状板部材）
１ｂ…放熱側板部（帯状板部材、分割帯状板部材）
１ｃ…電極端子部
２、３…電源接続部
４…連結部
５…橋渡し部
６…絶縁枠体
６ａ…第１枠部
６ｂ…第２枠部
１２…切り込み部
１５…収納部
１６…側部
１７…第１枠体部（枠体部材）
１８…第２枠体部（枠体部材）
１９…絶縁部材
２０…熱電変換装置
２１…ルーバ（熱伝達増加手段）
２３…ディンプル（熱伝達増加手段）
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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