(57)【要約】【課題】熱電素子への浸水を防止できる熱電変換装置を提供することにある。【解決手段】Ｐ型熱電素子１２とＮ型熱電素子１３を含む熱電素子１２、１３と、この熱電素子１２、１３および空気と熱交換可能に設けられた熱交換部材２２、３２と、熱電素子１２、１３と熱交換部材２２、３２との間に配置されるとともに、開口孔１４ｃが形成されたフィルム状の封止部材１４とを有し、熱電素子１２、１３と熱交換部材２２、３２とは、開口孔１４ｃに設けられた半田１６によって互いに接着され、熱交換部材２２、３２には、封止部材１４のうち開口孔１４ｃの外周部と対向配置される部位が形成されており、この部位において熱交換部材２２、３２と封止部材１４とが固着されている。これにより、熱電素子への浸水を防止できる。【選択図】図６
2008021931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気通路内に配置され、この空気通路内を流れる空気と熱交換することで前記空気を冷却または加熱する熱電変換装置であって、
Ｐ型熱電素子（１２）とＮ型熱電素子（１３）を含む熱電素子（１２、１３）と、
前記熱電素子（１２、１３）および前記空気と熱交換可能に設けられた熱交換部材（２２、３２）と、
前記熱電素子（１２、１３）と前記熱交換部材（２２、３２）との間に配置されるとともに、開口孔（１４ｃ）が形成されたフィルム状の封止部材（１４）とを有し、
前記熱電素子（１２、１３）と前記熱交換部材（２２、３２）とは、前記開口孔（１４ｃ）に設けられた導電性接着剤（１６）によって互いに接着され、
前記熱交換部材（２２、３２）には、前記封止部材（１４）のうち前記開口孔（１４ｃ）の外周部と対向配置される部位が形成されており、
前記部位において前記熱交換部材（２２、３２）と前記封止部材（１４）とが固着されていることを特徴とする熱電変換装置。
【請求項２】
空気通路内に配置され、この空気通路内を流れる空気と熱交換することで前記空気を冷却または加熱する熱電変換装置であって、
Ｐ型熱電素子（１２）とＮ型熱電素子（１３）を含む熱電素子（１２、１３）と、
前記熱電素子（１２、１３）および前記空気と熱交換可能に設けられた熱交換部材（２２、３２）と、
前記熱電素子（１２、１３）と前記熱交換部材（２２、３２）との間に配置されるとともに、開口孔（１４ｃ）が形成されたフィルム状の封止部材（１４）とを有し、
前記熱電素子（１２、１３）と前記熱交換部材（２２、３２）とは、前記開口孔（１４ｃ）に設けられた導電性接着剤（１６）によって互いに接着され、
前記熱電素子（１２、１３）には、前記封止部材（１４）のうち前記開口孔（１４ｃ）の外周部と対向配置される部位が形成されており、
前記部位において前記熱電素子（１２、１３）と前記封止部材（１４）とが固着されていることを特徴とする熱電変換装置。
【請求項３】
空気通路内に配置され、この空気通路内を流れる空気と熱交換することで前記空気を冷却または加熱する熱電変換装置であって、
Ｐ型熱電素子（１２）とＮ型熱電素子（１３）を含む熱電素子（１２、１３）と、
前記Ｐ型熱電素子（１２）と前記Ｎ型熱電素子（１３）とを電気的に接続するとともに、これら熱電素子（１２、１３）と熱交換可能に設けられた電極部材（１５）と、
前記電極部材（１５）および前記空気と熱交換可能に設けられた熱交換部材（２２、３２）と、
前記電極部材（１５）と前記熱交換部材（２２、３２）との間に配置されるとともに、開口孔（１４ｃ）が形成されたフィルム状の封止部材（１４）とを有し、
前記電極部材（１５）と前記熱交換部材（２２、３２）とは、前記開口孔（１４ｃ）に設けられた導電性接着剤（１６）によって互いに接着され、
前記電極部材（１５）と前記熱電素子（１２、１３）とは、導電性接着剤（１６）によって互いに接着され、
前記熱交換部材（２２、３２）には、前記封止部材（１４）のうち前記開口孔（１４ｃ）の外周部と対向配置される部位が形成されており、
前記部位において前記熱交換部材（２２、３２）と前記封止部材（１４）とが固着されていることを特徴とする熱電変換装置。
【請求項４】
空気通路内に配置され、この空気通路内を流れる空気と熱交換することで前記空気を冷却または加熱する熱電変換装置であって、
Ｐ型熱電素子（１２）とＮ型熱電素子（１３）を含む熱電素子（１２、１３）と、
前記Ｐ型熱電素子（１２）と前記Ｎ型熱電素子（１３）とを電気的に接続するとともに、これら熱電素子（１２、１３）と熱交換可能に設けられた電極部材（１５）と、
前記電極部材（１５）および前記空気と熱交換可能に設けられた熱交換部材（２２、３２）と、
前記電極部材（１５）と前記熱交換部材（２２、３２）との間に配置されるとともに、開口孔（１４ｃ）が形成されたフィルム状の封止部材（１４）とを有し、
前記電極部材（１５）と前記熱交換部材（２２、３２）とは、前記開口孔（１４ｃ）に設けられた導電性接着剤（１６）によって互いに接着され、
前記電極部材（１５）と前記熱電素子（１２、１３）とは、導電性接着剤（１６）によって互いに接着され、
前記電極部材（１５）には、前記封止部材（１４）のうち前記開口孔（１４ｃ）の外周部と対向配置される部位が形成されており、
前記部位において前記電極部材（１５）と前記封止部材（１４）とが固着されていることを特徴とする熱電変換装置。
【請求項５】
空気通路内に配置され、この空気通路内を流れる空気と熱交換することで前記空気を冷却または加熱する熱電変換装置であって、
Ｐ型熱電素子（１２）とＮ型熱電素子（１３）を含む熱電素子（１２、１３）と、
前記Ｐ型熱電素子（１２）と前記Ｎ型熱電素子（１３）とを電気的に接続するとともに、これら熱電素子（１２、１３）と熱交換可能に設けられた電極部材（１５）と、
前記電極部材（１５）および前記空気と熱交換可能に設けられた熱交換部材（２２、３２）と、
前記熱電素子（１２、１３）と前記電極部材（１５）との間に配置されるとともに、開口孔（１４ｃ）が形成されたフィルム状の封止部材（１４）とを有し、
前記熱電素子（１２、１３）と前記電極部材（１５）とは、前記開口孔（１４ｃ）に設けられた導電性接着剤（１６）によって互いに接着され、
前記電極部材（１５）と前記熱交換部材（２２、３２）とは、導電性接着剤（１６）によって互いに接着され、
前記電極部材（１５）には、前記封止部材（１４）のうち前記開口孔（１４ｃ）の外周部と対向配置される部位が形成されており、
前記部位において前記電極部材（１５）と前記封止部材（１４）とが固着されていることを特徴とする熱電変換装置。
【請求項６】
空気通路内に配置され、この空気通路内を流れる空気と熱交換することで前記空気を冷却または加熱する熱電変換装置であって、
Ｐ型熱電素子（１２）とＮ型熱電素子（１３）を含む熱電素子（１２、１３）と、
前記Ｐ型熱電素子（１２）と前記Ｎ型熱電素子（１３）とを電気的に接続するとともに、これら熱電素子（１２、１３）と熱交換可能に設けられた電極部材（１５）と、
前記電極部材（１５）および前記空気と熱交換可能に設けられた熱交換部材（２２、３２）と、
前記熱電素子（１２、１３）と前記電極部材（１５）との間に配置されるとともに、開口孔（１４ｃ）が形成されたフィルム状の封止部材（１４）とを有し、
前記熱電素子（１２、１３）と前記電極部材（１５）とは、前記開口孔（１４ｃ）に設けられた導電性接着剤（１６）によって互いに接着され、
前記電極部材（１５）と前記熱交換部材（２２、３２）とは、導電性接着剤（１６）によって互いに接着され、
前記熱電素子（１２、１３）には、前記封止部材（１４）のうち前記開口孔（１４ｃ）の外周部と対向配置される部位が形成されており、
前記部位において前記熱電素子（１２、１３）と前記封止部材（１４）とが固着されていることを特徴とする熱電変換装置。
【請求項７】
前記封止部材（１４）は、樹脂フィルムに接着層が積層されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の熱電変換装置。
【請求項８】
前記封止部材（１４）は、接着層を有するカバーレイフィルムにより形成されていることを特徴とする請求項７に記載の熱電変換装置。
【請求項９】
前記封止部材（１４）は、樹脂フィルムにボンディングシートが積層されていることを特徴とする請求項７に記載の熱電変換装置。
【請求項１０】
前記封止部材（１４）は、熱可塑性の樹脂フィルムであることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の熱電変換装置。
【請求項１１】
前記封止部材（１４）は、ポリイミド樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、またはポリエチレンテレフタレート樹脂のいずれか一つの樹脂により形成されていることを特徴とする請求項７ないし請求項１０のいずれか一項に記載の熱電変換装置。
【請求項１２】
前記封止部材（１４）は、前記熱電素子（１２、１３）と前記電極部材（１５）との接着箇所、前記電極部材（１５）と前記熱交換部材（２２、３２）との接着箇所、または前記熱電素子（１２、１３）と前記熱交換部材（２２、３２）との接着箇所のいずれかが外方に露出しないようにその表面の一部または全面にシール部材（１７）を塗布したことを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか一項に記載の熱電変換装置。
【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に関するものであり、熱電素子への熱交換部材に付着する結露水の浸水防止に関する。
【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のように、Ｎ型熱電素子およびＰ型熱電素子を含む複数の熱電素子を平面状に配設し、各熱電素子の一端面に吸熱側熱交換部材を設けるとともに、他端面に放熱側熱交換部材を設けて、それぞれの電極部が隣接する熱電素子間を電気的に直列接続するように構成している装置が知られている。
【０００３】
その装置では、複数の熱電素子を収容する熱電素子収容室と複数の熱交換部材を収容する熱交換部収容室とを仕切る仕切り板にそれぞれの熱交換部材が設けられている。この熱交換部材は、その断面形状がコ字状からなり、平面状の電極部と、電極部の両端から電極部と直角に延びた一対の両脚部とから形成され、その電極部が熱電素子の端面に対向するようにその両脚部が仕切り板に形成された貫通穴を貫通するように設けている。
【特許文献１】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】
【０００４】
しかしながら、例えば、熱交換部収容室が上方に吸熱側、下方に放熱側となるように通電されると吸熱側の熱交換部材で結露水が発生する。上記特許文献１では、仕切り板の貫通穴は、熱交換部材との間が気密されていないので吸熱側の熱交換部材で発生した結露水が貫通穴を通過して熱電素子収容室側に漏れることがある。これにより、熱電素子に結露水が浸水することでマイグレーションを引き起こす問題がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、熱電素子への浸水を防止できる熱電変換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項１２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、空気通路内に配置され、この空気通路内を流れる空気と熱交換することで空気を冷却または加熱する熱電変換装置であって、
Ｐ型熱電素子（１２）とＮ型熱電素子（１３）を含む熱電素子（１２、１３）と、この熱電素子（１２、１３）および空気と熱交換可能に設けられた熱交換部材（２２、３２）と、熱電素子（１２、１３）と熱交換部材（２２、３２）との間に配置されるとともに、開口孔（１４ｃ）が形成されたフィルム状の封止部材（１４）とを有し、
熱電素子（１２、１３）と熱交換部材（２２、３２）とは、開口孔（１４ｃ）に設けられた導電性接着剤（１６）によって互いに接着され、熱交換部材（２２、３２）には、封止部材（１４）のうち開口孔（１４ｃ）の外周部と対向配置される部位が形成されており、この部位において熱交換部材（２２、３２）と封止部材（１４）とが固着されていることを特徴としている。
【０００７】
この発明によれば、開口孔（１４ｃ）の外周部と熱交換部材（２２、３２）の対向配置される部位とが固着されることにより、吸熱側の熱交換部材（２２、３２）で発生した結露水が開口孔（１４ｃ）に浸水することはない。従って、熱電素子（１２、１３）と熱交換部材（２２、３２）との接着箇所および熱電素子（１２、１３）への浸水を防止できる。
【０００８】
また、熱電素子（１２、１３）と熱交換部材（２２、３２）とを開口孔（１４ｃ）に設けられた導電性接着剤（１６）によって直接接着できることにより、熱抵抗を小さくすることができる。従って、熱交換効率が上昇し熱電変換効率の向上が図れる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、空気通路内に配置され、この空気通路内を流れる空気と熱交換することで前記空気を冷却または加熱する熱電変換装置であって、
Ｐ型熱電素子（１２）とＮ型熱電素子（１３）を含む熱電素子（１２、１３）と、この熱電素子（１２、１３）および空気と熱交換可能に設けられた熱交換部材（２２、３２）と、熱電素子（１２、１３）と熱交換部材（２２、３２）との間に配置されるとともに、開口孔（１４ｃ）が形成されたフィルム状の封止部材（１４）とを有し、熱電素子（１２、１３）と熱交換部材（２２、３２）とは、開口孔（１４ｃ）に設けられた導電性接着剤（１６）によって互いに接着され、熱電素子（１２、１３）には、封止部材（１４）のうち開口孔（１４ｃ）の外周部と対向配置される部位が形成されており、この部位において熱電素子（１２、１３）と封止部材（１４）とが固着されていることを特徴としている。
【００１０】
この発明によれば、上述の請求項１では、開口孔（１４ｃ）の外周部と熱交換部材（２２、３２）の対向配置される部位とを固着するように構成したが、これに限らず、開口孔（１４ｃ）の外周部と熱電素子（１２、１３）の対向配置される部位とを固着する構成でも良い。これにより、吸熱側の熱交換部材（２２、３２）で発生した結露水が開口孔（１４ｃ）を通過して熱電素子（１２、１３）に浸水することはない。従って、熱電素子（１２、１３）への浸水を防止できる。
【００１１】
また、開口孔（１４ｃ）が開口された状態の封止部材（１４）を熱電素子（１２、１３）側に固着させる方が、封止部材（１４）を平面状に配置することができるため開口孔（１４ｃ）の外周部を熱電素子（１２、１３）に容易に固着することができるとともに、気密の確保が容易である。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、空気通路内に配置され、この空気通路内を流れる空気と熱交換することで前記空気を冷却または加熱する熱電変換装置であって、
Ｐ型熱電素子（１２）とＮ型熱電素子（１３）を含む熱電素子（１２、１３）と、Ｐ型熱電素子（１２）とＮ型熱電素子（１３）とを電気的に接続するとともに、これら熱電素子（１２、１３）と熱交換可能に設けられた電極部材（１５）と、この電極部材（１５）および空気と熱交換可能に設けられた熱交換部材（２２、３２）と、電極部材（１５）と熱交換部材（２２、３２）との間に配置されるとともに、開口孔（１４ｃ）が形成されたフィルム状の封止部材（１４）とを有し、
電極部材（１５）と熱交換部材（２２、３２）とは、開口孔（１４ｃ）に設けられた導電性接着剤（１６）によって互いに接着され、電極部材（１５）と熱電素子（１２、１３）とは、導電性接着剤（１６）によって互いに接着され、熱交換部材（２２、３２）には、封止部材（１４）のうち開口孔（１４ｃ）の外周部と対向配置される部位が形成されており、この部位において熱交換部材（２２、３２）と封止部材（１４）とが固着されていることを特徴としている。
【００１３】
この発明によれば、上述の請求項１では、熱電素子（１２、１３）と熱交換部材（２２、３２）とを導電性接着剤（１６）で直接接着するように構成したが、これに限らず、熱電素子（１２、１３）と熱交換部材（２２、３２）との間に別体の電極部材（１５）を設けて構成しても良い。
【００１４】
この場合には、上述の請求項１と同じように、開口孔（１４ｃ）の外周部と熱交換部材（２２、３２）の対向配置される部位とを固着することにより、吸熱側の熱交換部材（２２、３２）で発生した結露水が開口孔（１４ｃ）に浸水することはない。従って、熱交換部材（２２、３２）と電極部材（１５）との接着箇所、電極部材（１５）と熱電素子（１２、１３）との接着箇所および熱電素子（１２、１３）への浸水を防止できる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、空気通路内に配置され、この空気通路内を流れる空気と熱交換することで前記空気を冷却または加熱する熱電変換装置であって、
Ｐ型熱電素子（１２）とＮ型熱電素子（１３）を含む熱電素子（１２、１３）と、Ｐ型熱電素子（１２）とＮ型熱電素子（１３）とを電気的に接続するとともに、これら熱電素子（１２、１３）と熱交換可能に設けられた電極部材（１５）と、この電極部材（１５）および空気と熱交換可能に設けられた熱交換部材（２２、３２）と、電極部材（１５）と熱交換部材（２２、３２）との間に配置されるとともに、開口孔（１４ｃ）が形成されたフィルム状の封止部材（１４）とを有し、
電極部材（１５）と熱交換部材（２２、３２）とは、開口孔（１４ｃ）に設けられた導電性接着剤（１６）によって互いに接着され、電極部材（１５）と熱電素子（１２、１３）とは、導電性接着剤（１６）によって互いに接着され、電極部材（１５）には、封止部材（１４）のうち開口孔（１４ｃ）の外周部と対向配置される部位が形成されており、この部位において電極部材（１５）と封止部材（１４）とが固着されていることを特徴としている。
【００１６】
この発明によれば、上述の請求項３では、開口孔（１４ｃ）の外周部と熱交換部材（２２、３２）の対向配置される部位とを固着するように構成したが、これに限らず、開口孔（１４ｃ）の外周部と電極部材（１５）の対向配置される部位とを固着する構成でも良い。これにより、吸熱側の熱交換部材（２２、３２）で発生した結露水が開口孔（１４ｃ）を通過して熱電素子（１２、１３）に浸水することはない。従って、電極部材（１５）と熱電素子（１２、１３）との接着箇所および熱電素子（１２、１３）への浸水を防止できる。
【００１７】
請求項５に記載の発明では、空気通路内に配置され、この空気通路内を流れる空気と熱交換することで前記空気を冷却または加熱する熱電変換装置であって、
Ｐ型熱電素子（１２）とＮ型熱電素子（１３）を含む熱電素子（１２、１３）と、Ｐ型熱電素子（１２）とＮ型熱電素子（１３）とを電気的に接続するとともに、これら熱電素子（１２、１３）と熱交換可能に設けられた電極部材（１５）と、電極部材（１５）および空気と熱交換可能に設けられた熱交換部材（２２、３２）と、熱電素子（１２、１３）と電極部材（１５）との間に配置されるとともに、開口孔（１４ｃ）が形成されたフィルム状の封止部材（１４）とを有し、
熱電素子（１２、１３）と電極部材（１５）とは、開口孔（１４ｃ）に設けられた導電性接着剤（１６）によって互いに接着され、電極部材（１５）と熱交換部材（２２、３２）とは、導電性接着剤（１６）によって互いに接着され、電極部材（１５）には、封止部材（１４）のうち開口孔（１４ｃ）の外周部と対向配置される部位が形成されており、この部位において電極部材（１５）と封止部材（１４）とが固着されていることを特徴としている。
【００１８】
この発明によれば、上述の請求項３、請求項４では、熱交換部材（２２、３２）と電極部材（１５）との間に封止部材（１４）を配置するように構成したが、これに限らず、熱電素子（１２、１３）と電極部材（１５）との間に封止部材（１４）を配置して開口孔（１４ｃ）の外周部と電極部材（１５）の対向配置される部位とを固着するように構成しても良い。
【００１９】
これにより、吸熱側の熱交換部材（２２、３２）で発生した結露水が開口孔（１４ｃ）を通過して熱電素子（１２、１３）に浸水することはない。従って、電極部材（１５）と熱電素子（１２、１３）との接着箇所および熱電素子（１２、１３）への浸水を防止できる。
【００２０】
請求項６に記載の発明では、空気通路内に配置され、この空気通路内を流れる空気と熱交換することで前記空気を冷却または加熱する熱電変換装置であって、
Ｐ型熱電素子（１２）とＮ型熱電素子（１３）を含む熱電素子（１２、１３）と、Ｐ型熱電素子（１２）とＮ型熱電素子（１３）とを電気的に接続するとともに、これら熱電素子（１２、１３）と熱交換可能に設けられた電極部材（１５）と、この電極部材（１５）および空気と熱交換可能に設けられた熱交換部材（２２、３２）と、熱電素子（１２、１３）と電極部材（１５）との間に配置されるとともに、開口孔（１４ｃ）が形成されたフィルム状の封止部材（１４）とを有し、
熱電素子（１２、１３）と電極部材（１５）とは、開口孔（１４ｃ）に設けられた導電性接着剤（１６）によって互いに接着され、電極部材（１５）と熱交換部材（２２、３２）とは、導電性接着剤（１６）によって互いに接着され、熱電素子（１２、１３）には、封止部材（１４）のうち開口孔（１４ｃ）の外周部と対向配置される部位が形成されており、この部位において熱電素子（１２、１３）と封止部材（１４）とが固着されていることを特徴としている。
【００２１】
この発明によれば、上述の請求項５では、熱電素子（１２、１３）と電極部材（１５）との間に封止部材（１４）を配置して開口孔（１４ｃ）の外周部と電極部材（１５）の対向配置される部位とを固着するように構成したが、これに限らず、開口孔（１４ｃ）の外周部と熱電素子（１２、１３）の対向配置される部位とを固着するように構成しても良い。
【００２２】
これにより、吸熱側の熱交換部材（２２、３２）で発生した結露水が開口孔（１４ｃ）を通過して熱電素子（１２、１３）に浸水することはない。従って、熱電素子（１２、１３）への浸水を防止できる。
【００２３】
請求項７に記載の発明では、封止部材（１４）は、樹脂フィルムに接着層が積層されていることを特徴としている。この発明によれば、開口孔（１４ｃ）の外周部に、熱交換部材（２２、３２）、電極部材（１５）または熱電素子（１２、１３）のいずれかの対向配置される部位を容易に接着剤で固着できる。
【００２４】
また、樹脂フィルムからなる封止部材（１４）は、例えば、配線パターンとスルーホールとを有するプリント基板よりも加工性が良好であるため製造上の部品コストの低減が図れる。さらに、樹脂フィルムはプリント基板よりもフレキシブル性あるため、熱交換部材（２２、３２）と電極部材（１５）との接着箇所、電極部材（１５）と熱電素子（１２、１３）との接着箇所が近傍に存在するような装置では熱応力が緩和されることで接着箇所の信頼性の向上が図れる。
【００２５】
請求項８に記載の発明では、封止部材（１４）は、接着層を有するカバーレイフィルムにより形成されていることを特徴としている。この発明によれば、開口孔（１４ｃ）の外周部に、接着剤で熱交換部材（２２、３２）、電極部材（１５）または熱電素子（１２、１３）のいずれかの対向配置される部位を容易に接着剤で固着できる。さらに、樹脂フィルムに接着層を形成する工程を省略できることで部品コストの低減ができる。
【００２６】
請求項９に記載の発明では、封止部材（１４）は、樹脂フィルムにボンディングシートが積層されていることを特徴としている。この発明によれば、開口孔（１４ｃ）の外周部に、接着剤で熱交換部材（２２、３２）、電極部材（１５）または熱電素子（１２、１３）のいずれかの対向配置される部位を容易に固着できる。さらに、樹脂フィルムに接着層を形成する工程を省略できることで部品コストの低減ができる。
【００２７】
請求項１０に記載の発明では、封止部材（１４）は、熱可塑性の樹脂フィルムであることを特徴としている。この発明によれば、熱可塑性の樹脂フィルムで形成することで、開口孔（１４ｃ）の外周部に熱交換部材（２２、３２）、電極部材（１５）または熱電素子（１２、１３）のいずれかの対向配置される部位で押圧を掛けることで容易に固着できる。これにより、接着剤が不要となることで部品コストの低減が図れる。
【００２８】
請求項１１に記載の発明では、封止部材（１４）は、ポリイミド樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、またはポリエチレンテレフタレート樹脂のいずれか一つの樹脂により形成されていることを特徴としている。
【００２９】
この発明によれば、これらの樹脂フィルムはプリント基板よりも加工がし易く部品コストの低減ができる。また、開口孔（１４ｃ）の外周部に熱交換部材（２２、３２）、電極部材（１５）または熱電素子（１２、１３）のいずれかの対向配置される部位で押圧を掛けることで容易に固着できる。
【００３０】
請求項１２に記載の発明では、封止部材（１４）は、熱電素子（１２、１３）と電極部材（１５）との接着箇所、電極部材（１５）と熱交換部材（２２、３２）との接着箇所、または熱電素子（１２、１３）と熱交換部材（２２、３２）との接着箇所のいずれかが外方に露出しないようにその表面の一部または全面にシール部材（１７）を塗布したことを特徴としている。
【００３１】
この発明によれば、これらの接着箇所がシール部材（１７）により覆われるため結露水の浸水を防止できる。これにより、結露水による半田の成分がイオン化するマイグレーションの発生を防止することができる。
【００３２】
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】
【００３３】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態における熱電変換装置を図１ないし図６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の外観形状を示す平面図であり、図２は図１に示すＡ−Ａ断面図である。図３は熱電変換装置の全体構成を示す分解模式図である。また、図４は図２に示すＣ−Ｃ断面図であり、図５は図１に示すＢ−Ｂ断面図である。
【００３４】
本実施形態の熱電変換装置は、車両に搭載される冷却装置もしくは加熱装置に適用させた熱電変換装置であり、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を配設し、その熱電変換装置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。
【００３５】
従って、本実施形態の熱電変換装置は、設置空間の狭い車両用のシート内に搭載できるように熱電変換装置の小型化を図っている。熱電変換装置は、図１ないし図５に示すように、複数のＰ型熱電素子１２と複数のＮ型熱電素子１３とを所定の配列形状に配列してなる熱電素子基板１０、一対の封止部材１４、吸熱側に配設される吸熱熱交換部材２２、放熱側に配設される放熱熱交換部材３２、吸熱側に配設される第１固定板２３、放熱側に配設される第２固定板３３、および一対のケース部材２８から構成している。
【００３６】
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を保持する保持板１１、Ｐ型、Ｎ型からなる熱電素子１２、１３を一体的に構成している。具体的には、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させて一体的に構成している。
【００３７】
なお、保持板１１は、全体が矩形状（図４参照）に形成されており、外縁を額縁状に形成し、その額縁の内側は、額縁の板厚よりも薄く形成して複数の熱電素子１２、１３を略碁盤目状に複数対配列している。額縁の両端に後述する一対の封止部材１４が接着される。これにより、保持板１１の額縁から結露水が内部に浸水することを防止している。
【００３８】
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、下端面が保持板１１の額縁面から突き出さないように形成されている。なお、熱電素子１２、１３は、全体形状が直方体状に形成して、保持板１１の額縁とほぼ同等の板厚で形成されている。
【００３９】
封止部材１４は、熱交換部材２２、３２と熱電素子１２、１３との間に配設され、その一端面に複数の熱交換部材２２、３２を保持している。本実施形態では、低温側の熱交換部材２２に付着した結露水が内部の熱電素子１２、１３自体、および熱電素子１２、１３と熱交換部材２２、３２との接合部１６へ浸水させないように複数の熱交換部材２２、３２を封止部材１４の一端面に固着させる構成としている。
【００４０】
封止部材１４は、樹脂フィルム状からなり、全体形状が保持板１１とほぼ同等の矩形状に形成されている。さらに、封止部材１４には、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およびＮ型熱電素子１３に対応する部位に略碁盤目状に複数の開口孔１４ｃが形成されている。
【００４１】
その開口孔１４ｃは後述する熱交換部材２２、３２の電極部２５、３５と熱電素子１２、１３とが直接接合される接合部１６である。つまり、後述する熱交換部材２２、３２の電極部２５、３５と熱電素子１２、１３とを接合するときに、開口孔１４ｃに、半田を充填させて電極部２５、３５と熱電素子１２、１３の端面とを半田により接合する接合部１６である。
【００４２】
従って、その開口孔１４ｃは、電極部２５、３５の外形よりも小さい開口で形成されている。そして、その開口孔１４ｃを蓋するように電極部２５、３５を配設して封止部材１４の片面に複数の熱交換部材２２、３２を保持している。本実施形態では、封止部材１４として、樹脂フィルム１４ａの両面に導電性接着剤である接着剤からなる接着層１４ｂが積層されたカバーレイフィルムを用いている。
【００４３】
そして、隣接するＰ型熱電素子１２およびＮ型熱電素子１３に対応する部位に開口孔１４ｃが形成されている。従って、開口孔１４ｃの外周部には接着剤からなる接着層１４ｂが形成されているため、その開口孔１４ｃを蓋するように電極部２５、３５を固着することで開口孔１４ｃの外周部を封止できる。（詳しくは、後述する製造方法における組付け手順にて記載する。）
ここで、樹脂フィルム１４ａは、例えば、ポリイミド樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂（ＰＥＮ樹脂）、またはポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ樹脂）のいずれか一つの絶縁体の樹脂により形成されている。
【００４４】
なお、ここでは、封止部材１４として、カバーレイフィルムを用いたが、これに限らず、樹脂フィルム１４ａの両面にボンディング層（例えば、半田などの導電性接着剤）１４ｂを積層させたボンディングシートを用いても良い。
【００４５】
ところで、この封止部材１４には、開口孔１４ｃに配設される熱交換部材２２、３２が吸熱側と放熱側とに分かれて配置される。具体的には、図２および図３に示すように、上方に配設される封止部材１４には複数の吸熱熱交換部材２２が配設され、下方に配設される封止部材１４には複数の放熱熱交換部材３２が配設される。
【００４６】
また、上下の封止部材１４は、それぞれが熱電素子基板１０の両面に配置して熱電素子１２、１３と熱交換部材２２、３２とが接合される。このときに、それぞれの封止部材１４の外縁が保持板１１の額縁に接着される。これにより、保持板１１の額縁外方から結露水が熱電素子基板１０内に浸水することはない。
【００４７】
しかも、このときに、上方に配置される封止部材１４の開口孔１４ｃに形成される接合部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となっている。また、下方に配置される開口孔１４ｃに形成される接合部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となっている。
【００４８】
次に、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を形成し、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を形成している。
【００４９】
また、熱交換部２６、３６は、吸熱、放熱電極部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と一体に形成している。そして、その吸熱、放熱電極部２５、３５の一端面が封止部材１４の開口孔１４ｃを蓋するように配設される。
【００５０】
ここで、電極部２５、３５は、上述したように、開口孔１４ｃよりも外形が大きくなるように形成される。より具体的には、図６（ｂ）に示すように、封止部材１４には実線で示す矩形状の開口孔１４ｃが形成されている。
【００５１】
従って、長辺側および短辺側がＬ１（例えば、０．２〜１ｍｍ程度）大きくなる２点鎖線で示すような矩形状の外形の電極部２５、３５となっている。換言すると、Ｌ１は接着代であって、電極部２５、３５を開口孔１４ｃに配設したときに、この接着代により開口孔１４ｃを封止できる。これにより、開口孔１４ｃの外周部と対向する部位が電極部２５、３５の底面に形成されている。
【００５２】
また、互いに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封止部材１４に配設されている。ここで、図２および図３に示す符号２３、３３は固定板であり、熱交換部材２２、３２の他端側を保持するための保持部材である。これにより、互いに隣り合う熱交換部材２２、３２同士間に所定の隙間を設けるとともに、隣り合う熱交換部材２２、３２同士が電気的に絶縁されている。
【００５３】
この固定板２３、３３は、上述した保持板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。
【００５４】
また、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、電源端子である端子２４ａ、２４ｂが設けられ、その端子２４ａ、２４ｂには、図示しない直流電源の正側端子を端子２４ａに接続し、負側端子を端子２４ｂに接続するようにしている。
【００５５】
これにより、上方側に形成される接合部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に電気的に接続するように複数個配設され、下方側に形成される接合部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に電気的に接続するように複数個配設されている。
【００５６】
ところで、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から下方に形成された接合部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から上方に形成された接合部１６を介してＰ型熱電素子１２に直列的に流れる。
【００５７】
このときに、ＰＮ接合部を構成する下方に形成された接続部は、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形成された接合部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。
【００５８】
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、ケース部材２８により、熱電素子基板１０の両側に送風通路を形成し、その送風通路に熱交換媒体である空気を流通することで、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。
【００５９】
なお、本実施形態では、直流電源の正側端子を端子２４ａ側に接続し、負側端子を端子２４ｂ側に接続して端子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端子２４ｂ側に接続し、負側端子を端子２４ａ側に接続して端子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。
【００６０】
次に、以上の構成による熱電変換装置の製造方法について説明する。まず、熱電素子１２、１３は、図２ないし図４に示すように、保持板１１に設けられた基板穴にＰ型とＮ型を交互に略碁盤目状に複数個配列して熱電素子基板１０を一体的に構成する。なお、複数の熱電素子１２、１３は接着剤により基板穴に固定されている。
【００６１】
ここで、熱電素子１２、１３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】
本実施形態では、封止部材１４に複数の熱交換部材２２、３２を保持させた後に熱電素子基板１０に組み付けるように構成している。より具体的には、図６（ａ）ないし図６（ｅ）に示す組付け手順によって熱電変換装置を組み立てている。以下、図６（ａ）ないし図６（ｅ）に基づいて説明する。
【００６３】
まず、図６（ａ）に示すように、樹脂フィルム１４ａの両面に接着剤からなる接着層１４ｂが積層されたカバーレイフィルムを用いて保持板１１の外形と同等の外形形状に形成する。そして、図６（ｂ）に示すように、熱電素子基板１０に配設された一対の熱電素子１２、１３に対応する部位に複数の開口孔１４ｃを形成する。ここで、複数の開口孔１４ｃはプレス加工で行えば外形切断を含めて一工程で加工することができる。
【００６４】
なお、開口孔１４ｃは、上述したように、２点鎖線で示す電極部２５、３５       の外形よりも、長辺側および短辺側がＬ１（例えば、０．２〜１ｍｍ程度）程度小さくなる矩形状の貫通穴を形成している。これにより、開口孔１４ｃの外周部と対向する部位が電極部２５、３５の底面に形成されている。
【００６５】
そして、図６（ｃ）に示すように、開口孔１４ｃを蓋するように電極部２５、３５の底面を押圧させて熱交換部材２２、３２を封止部材１４に接着する。つまり、封止部材１４において、開口孔１４ｃの外周部が電極部２５、３５と接着されることで開口孔１４ｃを封止することができる。
【００６６】
ここで、マウンター装置を用いて複数の熱交換部材２２、３２を封止部材１４に組み付ければ、それぞれの開口孔１４ｃに複数の熱交換部材２２、３２が容易に組み付けることができる。
【００６７】
また、熱電素子基板１０の上方に配設する封止部材１４には複数の吸熱熱交換部材２２が保持され、熱電素子基板１０の下方に配設する封止部材１４には複数の放熱熱交換部材３２が保持される。これにより、複数の開口孔１４ｃの外周部が接着層１４ｂで封止されることで、吸熱側で発生した結露水が封止部材１４の外方から開口孔１４ｃに浸水することはない。
【００６８】
そして、図６（ｄ）に示すように、複数の開口孔１４ｃに露出する電極部２５、３５には、導電性接着剤である半田１６を充填する。これにより、接合部１６が開口孔１４ｃに形成される。
【００６９】
そして、図６（ｅ）に示すように、複数の吸熱熱交換部材２２が保持された封止部材１４と複数の放熱熱交換部材３２が保持された封止部材１４との間に、熱電素子基板１０を挟んで組み合わせ、それぞれの接合部１６にそれぞれの一対の熱電素子１２、１３とを当接させて一斉に半田付けにより接合する。
【００７０】
これにより、熱電素子１２、１３の端面と電極部２５、３５とが半田１６を介して直接接合される。これにより、電極部材を設けずに複数の熱電素子１２、１３を電気的に直接接続することができる。
【００７１】
また、このときに、封止部材１４の外縁全周に押圧を掛けることで、封止部材１４の外縁が保持板１１の額縁に接着される。これにより、結露水が封止部材１４の外方から熱電素子１２、１３自体、電極部２５、３５と熱電素子１２、１３の端面との接合部１６に浸水することはない。
【００７２】
なお、本実施形態では、上方および下方に形成される接合部１６を一斉に接合するように構成したが、これに限らず、熱電素子基板１０に吸熱熱交換部材２２が保持された封止部材１４を重ねて接合部１６と一対の熱電素子１２、１３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を反転した後に、放熱熱交換部材３２が保持された封止部材１４を重ねて接合部１６と一対の熱電素子１２、１３とを接合するようにしても良い。
【００７３】
これにより、上方側に形成される接合部１６がＮＰ接合部を形成し、隣接する熱電素子１２、１３を直列的に接続されるとともに、下方側に形成される接合部１６がＰＮ接合部を形成し、隣接する熱電素子１２、１３を電気的に直列接続される。
【００７４】
そして、吸熱熱交換部材２２と放熱熱交換部材３２との電極部２５、３５に対して他端側の端部をそれぞれの固定板２３、３３に形成された固定穴に配設して固定する。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で電気的に絶縁される。
【００７５】
そして、固定板２２の上方側、固定板３２の下方側、およびこれらの側方をケース部材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。
【００７６】
なお、この種の熱電変換装置として、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用や暖房装置などの加熱用に用いられる。
【００７７】
以上の第１実施形態による熱電変換装置によれば、封止部材１４に形成された開口孔１４ｃの外周部と熱交換部材２２、３２の電極部２５、３５の対向配置される部位とが接着剤で固着されることにより、吸熱側の熱交換部材２２、３２で発生した結露水が開口孔１４ｃに浸水することはない。従って、内部に収容される熱電素子１２、１３の端面と電極部２５、３５との接着箇所および熱電素子１２、１３自体への浸水を防止できる。
【００７８】
また、熱電素子１２、１３と電極部２５、３５とを開口孔１４ｃに設けられた半田１６によって直接接着できることにより、熱抵抗を小さくすることができる。従って、熱交換効率が上昇し熱電変換効率の向上が図れる。
【００７９】
また、封止部材１４は、樹脂フィルムに接着層が積層されていることにより、開口孔１４ｃの外周部に、電極部２５、３５の対向配置される部位を容易に接着剤で固着できる。さらに、樹脂フィルムからなる封止部材１４は、例えば、配線パターンとスルーホールとを有するプリント基板よりも加工性が良好であるため製造上の部品コストの低減が図れる。
【００８０】
また、樹脂フィルムはプリント基板よりもフレキシブル性あるため、電極部２５、３５と熱電素子１２、１３との接着箇所が近傍に存在するような装置では熱応力が緩和されることで接着箇所の信頼性の向上が図れる。
【００８１】
なお、封止部材１４において、接着層を有するカバーレイフィルムで形成することにより、開口孔１４ｃの外周部に、電極部２５、３５の対向配置される部位を容易に接着剤で固着できる。さらに、樹脂フィルムに接着層を形成する工程を省略できることで部品コストの低減ができる。
【００８２】
また、封止部材１４をボンディングシートが積層されている樹脂フィルムで形成することにより、開口孔１４ｃの外周部に、電極部２５、３５の対向配置される部位を容易に接着剤で固着できる。さらに、樹脂フィルムに接着層を形成する工程を省略できることで部品コストの低減ができる。
【００８３】
また、樹脂フィルム１４ａをポリイミド樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、またはポリエチレンテレフタレート樹脂のいずれか一つの絶縁体の樹脂により形成されていることにより、これらの樹脂フィルム１４ａはプリント基板よりも加工がし易く部品コストの低減ができる。また、開口孔１４ｃの外周部に電極部２５、３５で押圧を掛けることで容易に封止することができる。
【００８４】
（第２実施形態）
以上の第１実施形態では、封止部材１４に熱電素子１２、１３と熱交換部材２２、３２とを接合するための開口孔１４ｃを形成し、その開口孔１４ｃを蓋するように電極部２５、３５を固着させて、その開口孔１４に露出する電極部２５、３５に熱電素子１２、１３を配置して半田１８で接合するように構成したが、これに限らず、開口孔１４ｃを蓋するように熱電素子１２、１３を固着させて、その開口孔１４に露出する熱電素子１２、１３に電極部２５、３５を配置して半田１８で接合するように構成しても良い。
【００８５】
具体的には、図７に示すように、開口孔１４ｃが形成された封止部材１４を熱電素子基板１０の両面に配設した後に、その封止部材１４に複数の熱交換部材２２、３２を組み付けるようにしている。
【００８６】
より具体的には、図８（ａ）ないし図８（ｅ）に示す組付け手順によって熱電変換装置を組み立てている。以下、図８（ａ）ないし図８（ｅ）に基づいて説明する。まず、図８（ａ）に示すように、樹脂フィルム１４ａの両面に接着剤から成る接着層１４ｂが積層されたカバーレイフィルムを用いて保持板１１の外形と同等の外形形状に形成する。
【００８７】
そして、図８（ｂ）に示すように、熱電素子基板１０に配設された熱電素子１２、１３に対応する部位に複数の開口孔１４ｃを形成する。本実施形態の開口孔１４ｃは、２点鎖線で示す熱電素子１２、１３の端面の外形よりも、長辺側および短辺側がＬ１（例えば、０．２〜１ｍｍ程度）程度小さくなる矩形状の貫通穴を形成している。
【００８８】
これにより、開口孔１４ｃの外周部と対向する部位が熱電素子１２、１３の端面に形成されている。そして、図８（ｃ）に示すように、熱電素子１２、１３の端面で開口孔１４ｃを蓋するように封止部材１４を熱電素子１２、１３の端面に押圧させて接着で固着する。これにより、それぞれの開口孔１４ｃの外周部が接着代Ｌ１で接着されて封止することができる。
【００８９】
また、このときに、封止部材１４の外縁全周に押圧を掛けることで、封止部材１４の外縁が保持板１１の額縁に接着される。これにより、結露水が封止部材１４の外方から熱電素子１２、１３自体、電極部２５、３５と熱電素子１２、１３の端面との接合部１６に浸水することはない。
【００９０】
そして、図８（ｄ）に示すように、複数の開口孔１４ｃに露出する熱電素子１２、１３の端面には、導電性接着剤である半田１６を充填する。これにより、接合部１６が開口孔１４ｃに形成される。
【００９１】
そして、図８（ｅ）に示すように、それぞれの開口孔１４ｃを蓋するように複数の電極部２５、３５を配置して一斉に半田１６で接合される。これにより、開口孔１４ｃの外周部を含めて半田１６により電極部２５、３５が封止部材１４に接合される。つまり、複数の熱交換部材２２、３２が封止部材１４に保持される。
【００９２】
従って、熱電素子１２、１３の端面と電極部２５、３５とが半田１６を介して直接接合される。さらに、外方の開口孔１４ｃの外周部が半田１６で気密されることで、吸熱側で発生した結露水が封止部材１４の外方から開口孔１４ｃに浸水することはない。
【００９３】
なお、例えば、半田１６が劣化して封止部材１４の外方から開口孔１４ｃに浸水があっても、熱電素子１２、１３の端面が接着剤で固着されていることで熱電素子１２、１３自体に浸水することはない。
【００９４】
ところで、本実施形態では、熱交換部材２２、３２を封止部材１４に配設するときに、封止部材１４の接合部１６の平面度が、上記第１実施形態よりも良いため開口孔１４ｃの外周部を容易に熱電素子１２、１３の端面に固着することができる。
【００９５】
また、熱交換部材２２、３２は、断面が略Ｕ字状に形成されていることで、電極部２５、３５の底面がＲ状に折り曲げられている。このため、封止部材１４をＲに沿って固着する必要がある。ところが、熱電素子１２、１３は、全体形状が略直方体状に形成されていることで、熱電素子１２、１３の端面に封止部材１４を接着するときは固着しやすい。従って、封止部材１４に電極部２５、３５を接着させるよりも、封止部材１４に熱電素子１２、１３を接着させる方が固着しやすい。
【００９６】
以上の構成による熱電変換装置によれば、封止部材１４の開口孔１４ｃの外周部に、熱電素子１２、１３の端面を固着させ、さらに、複数の開口孔１４ｃに露出する熱電素子１２、１３の端面に、半田１６を充填させて、その開口孔１４ｃに電極部２５、３５を配置して接合することにより、封止部材１４の外方から開口孔１４ｃに浸水があっても、熱電素子１２、１３の端面が接着剤で固着されていることで熱電素子１２、１３自体に浸水することはない。
【００９７】
また、本実施形態のほうが電極部２５、３５の底面を接着させる第１実施形態よりも、熱電素子１２、１３の端面のほうが平面状に形成されることで開口孔１４ｃの外周部との接着が容易にできるとともに、気密の確保が容易である。
【００９８】
（第３実施形態）
本実施形態では、電極部２５、３５と熱電素子１２、１３の端面とが接合する接合部１６を封止部材１４の外方に露出させないようにシール部材を塗布させたものである。例えば、第２実施形態では、電極部２５、３５と熱電素子１２、１３の端面とを半田１６で接合する場合、封止部材１４は熱電素子１２、１３の端面に接着されている。
【００９９】
このために、電極部２５、３５と熱電素子１２、１３の端面とを接合する半田１６は封止部材１４で気密することができない。そこで、本実施形態では、電極部２５、３５と熱電素子１２、１３の端面とを接合した後に、図９に示すように、少なくとも電極部２５、３５の外形に沿ってシール部材１７を塗布している。
【０１００】
なお、ここでは、シール部材１７を局所的に塗布させたが、これに限らず、封止部材１４の外方表面全体に塗布させても良い。さらに、第１実施形態のような構成においても、電極部２５、３５と熱電素子１２、１３の端面とを接合した後に、少なくとも電極部２５、３５の外形に沿ってシール部材１７を塗布するようにしても良い。
【０１０１】
以上の構成によれば、接合部１６がシール部材１７により覆われるため封止部材１４の外方から結露水を接合部１６への浸水を防止することができる。従って、結露水による半田１６の成分がイオン化するマイグレーションの発生を防止することができる。
【０１０２】
（第４実施形態）
以上の実施形態では、接着層１４ｂを有するカバーレイフィルム、もしくは樹脂フィルム１４ａにボンディング層が積層されたボンディングシートにより封止部材１４を形成したが、これに限らず、熱可塑性の樹脂フィルムで封止部材１４を形成しても良い。
【０１０３】
具体的には、図１０（ａ）に示すように、封止部材１４を熱可塑性の樹脂フィルム１４ａで形成するとともに所定の位置に複数の開口孔１４ｃを形成する。そして、封止部材１４を加熱させて、開口孔１４ｃを蓋するように複数の熱交換部材３２の電極部３５に圧着させる。これにより、開口孔１４ｃの外周部が電極部３５で圧着されることで、複数の熱交換部材３２が封止部材１４に保持される。
【０１０４】
また、図１０（ｂ）に示すように、封止部材１４を熱可塑性の樹脂フィルム１４ａで形成するとともに所定の位置に複数の開口孔１４ｃを形成する。そして、封止部材１４を加熱させて、開口孔１４ｃを蓋するように複数の熱電素子１２、１３の端面に圧着させる。これにより、開口孔１４ｃの外周部が熱電素子１２、１３の端面に圧着で固着されることで、封止部材１４が熱電素子基板１０に配設できる。以上の構成によれば、接着剤もしくは半田などの導電性接着剤が不要となることで部品コストの低減が図れる。
【０１０５】
（第５実施形態）
上記第１実施形態では、封止部材１４に熱電素子１２、１３と熱交換部材２２、３２とを接合するための開口孔１４ｃを形成し、その開口孔１４ｃを蓋するように電極部２５、３５を固着させて、その開口孔１４に露出する電極部２５、３５に熱電素子１２、１３を配置して半田１８で接合するように構成したが、これに限らず、具体的には、図１１に示すように、Ｐ型熱電素子１２とＮ型熱電素子１３とを電気的に接続する別体の電極部材１５を設けて、熱電素子１２、１３の端面に電極部材１５の一端面を半田で接合し、その電極部材１５の他端面に開口孔１４ｃに充填された半田１６を介して電極部２５、３５とを接合するように構成しても良い。
【０１０６】
また、本実施形態では、開口孔１４ｃが形成される封止部材１４は、熱交換部材２２、３２と電極部材１５との間に配設され、熱交換部材２２、３２に電極部材１５とが接合される前工程において、複数の熱交換部材２２、３２は、接着剤により封止部材１４に保持されている。
【０１０７】
電極部材１５は、平板状の銅材などの導電性金属から形成され、熱電素子基板１０に配列された熱電素子群のうち、隣接する一対のＰ型熱電素子１２およびＮ型熱電素子１３を電気的に直列接続する電極である。
【０１０８】
より具体的には、図１１に示すように、上方に配置される電極部材１５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１５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。
【０１０９】
換言すると、上方側に配設される電極部材１５がＮＰ接合部を形成し、隣接する熱電素子１２、１３を直列的に接続されるとともに、下方側に配設される電極部材１５がＰＮ接合部を形成し、隣接する熱電素子１２、１３を電気的に直列接続される。
【０１１０】
そして、電極部材１５は、図１２に示すように、熱電素子基板１０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の電極部材１５が半田付けにより接合される。より具体的には、熱電素子１２、１３の端面に予めペーストハンダ１６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。
【０１１１】
なお、複数の熱交換部材２２、３２は、第１実施形態（図６（ｃ）参照）と同じように、開口孔１４ｃを蓋するように電極部２５、３５の底面を押圧させて熱交換部材２２、３２を封止部材１４に接着する。これにより、開口孔１４ｃの外周部が電極部２５、３５と接着されることで開口孔１４ｃを封止することができる。
【０１１２】
そして、複数の熱交換部材２２、３２が保持された封止部材１４と熱電素子基板１０との組付けは、第１実施形態と同じように、複数の吸熱熱交換部材２２が保持された封止部材１４と複数の放熱熱交換部材３２が保持された封止部材１４との間に、熱電素子基板１０を挟んで組み合わせ、それぞれの接合部１６にそれぞれの電極部材１５とを当接させて一斉に半田付けにより接合する。
【０１１３】
これにより、電極部材１５と電極部２５、３５とが半田１６を介して直接接合される。なお、このときに、封止部材１４の外縁全周に押圧を掛けることで、フィルム状の封止部材１４の外縁が保持板１１の額縁に接着される。これにより、結露水が封止部材１４の外方から熱電素子１２、１３自体、電極部２５、３５と熱電素子１２、１３の端面との接合部１６に浸水することはない。
【０１１４】
以上の構成によれば、上記第１実施形態では、熱電素子１２、１３と熱交換部材２２、３２とを半田１６で直接接着するように構成したが、これに限らず、熱電素子１２、１３と熱交換部材２２、３２との間に別体の電極部材１５を設けて構成しても良い。
【０１１５】
この場合には、上記第１実施形態と同じように、開口孔１４ｃの外周部と電極部２５、３５の対向配置される部位とを固着することにより、吸熱側の熱交換部材２２、３２で発生した結露水が開口孔１４ｃに浸水することはない。従って、電極部２５、３５と電極部材１５との接着箇所、電極部材１５と熱電素子１２、１３との接着箇所および熱電素子１２、１３への浸水を防止できる。
【０１１６】
（第６実施形態）
上記第５実施形態では、別体の電極部材１５を設けて熱電素子１２、１３の端面に電極部材１５の一端面を半田で接合して熱電素子基板１０を構成し、その熱電素子基板１０に複数の熱交換部材２２、３２が保持された封止部材１４を組み付けるように構成したが、これに限らず、別体の電極部材１５を設けて熱電素子１２、１３の端面に電極部材１５の一端面を半田で接合して熱電素子基板１０を構成し、その熱電素子基板１０に封止部材１４を配設した後に、複数の熱交換部材２２、３２を組み付けるように構成しても良い。
【０１１７】
具体的には、図１３に示すように、熱電素子１２、１３の端面に電極部材１５の一端面を半田１６で接合して熱電素子基板１０を構成した後に、その熱電素子基板１０の両面に開口孔１４ｃが形成された封止部材１４を配設する。
【０１１８】
これにより、封止部材１４の外縁全周に押圧を掛けることで、フィルム状の封止部材１４の外縁が保持板１１の額縁に接着される。これにより、結露水が封止部材１４の外方から熱電素子１２、１３自体、電極部２５、３５と熱電素子１２、１３の端面との接合部１６に浸水することはない。
【０１１９】
そして、封止部材１４の開口孔１４ｃに半田１６を充填した後に複数の熱交換部材２２、３２を固着させて配置した後に電極部材１５と電極部２５、３５とを一斉に接合させる。これにより、電極部材１５と電極部２５、３５とが半田１６を介して直接接合される。
【０１２０】
以上の構成によれば、上記第５実施形態では、開口孔１４ｃの外周部と電極部２５、３５の対向配置される部位とを固着するように構成したが、これに限らず、開口孔１４ｃの外周部と電極部材１５の対向配置される部位とを固着する構成でも良い。これにより、吸熱側の熱交換部材２２、３２で発生した結露水が開口孔１４ｃを通過して熱電素子１２、１３に浸水することはない。従って、電極部材１５と熱電素子１２、１３との接着箇所および熱電素子１２、１３自体への浸水を防止できる。
【０１２１】
（第７実施形態）
上記第５および第６実施形態では、熱交換部材２２、３２と電極部材１５との間に封止部材１４を配置するように構成したが、これに限らず、熱電素子１２、１３と電極部材１５との間に封止部材１４を配置して開口孔１４ｃの外周部と電極部材１５の対向配置される部位とを固着するように構成しても良い。
【０１２２】
具体的には、図１４および図１５に示すように、Ｐ型熱電素子１２とＮ型熱電素子１３とを電気的に接続する別体の電極部材１５を設け、開口孔１４ｃが形成される封止部材１４は熱電素子１２、１３と電極部材１５との間に配設される。
【０１２３】
そして、封止部材１４は開口孔１４ｃの外周部と電極部材１５の対向配置される部位とを固着させる。そして、封止部材１４の開口孔１４ｃに半田１６を充填した後に、熱電素子基板１０に配置した後に電極部材１５と熱電素子１２、１３とを一斉に接合させる。
【０１２４】
そして、その熱電素子基板１０に配設された電極部材１５に電極部２５、３５を配置して半田１６で一斉に接合する。これにより、複数の熱交換部材２２、３２が熱電素子基板１０に設けられる。
【０１２５】
これにより、吸熱側の熱交換部材２２、３２で発生した結露水が開口孔１４ｃを通過して熱電素子１２、１３に浸水することはない。従って、電極部材１５と熱電素子１２、１３との接着箇所および熱電素子１２、１３への浸水を防止できる。
【０１２６】
（第８実施形態）
上記第７実施形態では、熱電素子１２、１３と電極部材１５との間に封止部材１４を配置して開口孔１４ｃの外周部と電極部材１５の対向配置される部位とを固着するように構成したが、これに限らず、開口孔１４ｃの外周部と熱電素子１２、１３の対向配置される部位とを固着するように構成しても良い。
【０１２７】
具体的には、図１６に示すように、熱電素子１２、１３の端面で開口孔１４ｃを蓋するように封止部材１４を熱電素子１２、１３の端面に押圧させて接着で固着する。そして、封止部材１４の開口孔１４ｃに半田１６を充填した後に、電極部材１５を開口孔１４ｃに配置させて半田１６で電極部材１５と熱電素子１２、１３とを一斉に接合する。
【０１２８】
そして、封止部材１４に配設された電極部材１５に電極部２５、３５を配置して半田１６で一斉に接合する。これにより、複数の熱交換部材２２、３２が熱電素子基板１０に設けられる。
【０１２９】
これにより、吸熱側の熱交換部材２２、３２で発生した結露水が開口孔１４ｃを通過して熱電素子１２、１３に浸水することはない。従って、熱電素子１２、１３への浸水を防止できる。
【０１３０】
（他の実施形態）
上記第１ないし第３および第５ないし第８実施形態では、接着層１４ｂを有するカバーレイフィルム、もしくは樹脂フィルム１４ａにボンディング層が積層されたボンディングシートにより封止部材１４を形成したが、これに限らず、樹脂フィルム１４ａに半田などの接合部材が積層されたフィルムで封止部材１４を形成しても良い。
【０１３１】
また、以上の実施形態では、本発明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。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明の第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に示すＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の第１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４】図２に示すＣ−Ｃ断面図
【図５】図１に示すＢ−Ｂ断面図である。
【図６】（ａ）ないし（ｅ）は本発明の第１実施形態における封止部材１４の製造方法における組付け手順を示す説明図である。
【図７】本発明の第２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８】（ａ）ないし（ｅ）は本発明の第２実施形態における封止部材１４の製造方法における組付け手順を示す説明図である。
【図９】本発明の第３実施形態における熱電変換装置の概略構成を示す断面図である。
【図１０】（ａ）および（ｂ）は本発明の第４実施形態における封止部材１４の製造方法における組付けを示す説明図である。
【図１１】本発明の第５実施形態における熱電変換装置の全体構成を示す断面図である。
【図１２】本発明の第５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１３】本発明の第６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１４】本発明の第７実施形態における熱電変換装置の全体構成を示す断面図である。
【図１５】本発明の第７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１６】本発明の第８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。
【符号の説明】
【０１３３】
１２…Ｐ型熱電素子、熱電素子
１３…Ｎ型熱電素子、熱電素子
１４…封止部材
１４ｃ…開口孔
１５…電極部材
１６…半田（導電性接着剤）
１７…シール部材
２２…吸熱熱交換部材、熱交換部材
３２…吸熱熱交換部材、熱交換部材
【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】
2008021931.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2008021931.tif 000012
【図１１】
2008021931.tif 000013
【図１２】
2008021931.tif 000014
【図１３】
2008021931.tif 000015
【図１４】
2008021931.tif 000016
【図１５】
2008021931.tif 000017
【図１６】
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