(57)【要約】【課題】熱発電素子の強度と耐食性を向上させる。【解決手段】Ｐ型半導体１７、１９とＮ型半導体１８、２０を互いに接合して形成された熱発電素子１５、１６の表面を覆うように電気的絶縁部材２４で成形する。これにより、各半導体１７〜２０は互いに接合された状態で電気的絶縁部材２４によって覆うように成形されるので、単にＰ型半導体Ｎ型半導体を焼成して熱発電素子を接合する場合に比べて製品の強度を向上させることができ、る。また、各半導体１７〜２０は電気的絶縁部材２４によって覆うように成形されるので、周囲の空気と遮断され、耐食性を向上させることができる。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｐ型半導体（１７、１９）とＮ型半導体（１８、２０）を互いに接合して形成された熱発電素子（１５、１６）と、
前記熱発電素子（１５、１６）の表面を覆うように成形された電気的絶縁部材（２４）とを備えたことを特徴とする熱発電素子組立体。
【請求項２】
所定の隙間（２５ｂ）を介在して複数配置された請求項１の熱発電素子組立体（２５）と、
高温流体の通る複数のチューブ（２６）が隙間（２６ｂ）を介在して配置され、前記チューブ（２６）と空気との間で熱交換する熱交換器（１０）とを備え、前記チューブ（２６）の端面（２６ａ）と前記熱発電素子組立体（２５）の端面（２５ａ）とを突き合わせるように配置し、
前記熱発電素子組立体（２５）の隙間（２５ｂ）と前記チューブ（２６）の隙間（２６ｂ）を通過して前記空気が流れることを特徴とする熱発電素子組立体配置構造。
【請求項３】
前記Ｐ型半導体（１７，１９）の一端側と前記Ｎ型半導体（１８、２０）の一端側が接合された接合部（２２）が前記チューブ（２６）側に配置され、
前記Ｐ型半導体（１７，１９）の他端側および前記Ｎ型半導体（１８、２０）の他端側が前記チューブ（２６）と反対側に配置され、
前記空気が前記熱発電素子組立体（２５）側から前記チューブ（２６）側に流れることを特徴とする請求項２に記載の熱発電素子組立体配置構造。
【請求項４】
前記Ｐ型半導体（１７，１９）および前記Ｎ型半導体（１８、２０）の他端側に、前記空気を前記チューブ（２６）の隙間（２６ｂ）に案内するエアーガイド部（１３）が取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の熱発電素子組立体配置構造。
【請求項５】
前記熱発電素子組立体（２５）の空気流れ上流側にフィルター（２８）を設けたことを特徴とする請求項３に記載の熱発電素子組立体配置構造。
【請求項６】
前記熱発電素子組立体（２５）の空気流れ上流側に前記熱交換器（１０）へ導入される空気量を調整する開閉シャッター（２９）を設けたことを特徴とする請求項３に記載の熱発電素子組立体配置構造。
【請求項７】
高温の熱源体（３２）に請求項１の熱発電素子組立体（２５）が取り付けられ、
前記熱発電素子組立体（２５）のうち、前記熱源体（３２）と反対側の部位に、配管（３１）および配線（３７）の少なくとも一方が取り付けられていることを特徴とする熱発電素子組立体配置構造。
【請求項８】
前記熱発電素子組立体（２５）に固定部材（３６）が取り付けられ、
前記固定部材（３６）に前記配管（３１）および前記配線（３７）が取り付けられていることを特徴とする請求項７に記載の熱発電素子組立体配置構造。
【請求項９】
空気より温度の高い高温部位を有する熱交換器（３３）を備え、
前記高温部位に請求項１の熱発電素子組立体（２５）を取り付け、
前記熱発電素子組立体（２５）のうち、前記熱交換器（３３）の反対側の部位に、断熱性に優れた材料からなるカバー部材（３４）を取り付けたことを特徴とする熱発電素子組立体配置構造。
【請求項１０】
前記カバー部材（３４）の表面に装飾部（３４ａ）が形成されたことを特徴とする請求項９に記載の熱発電素子組立体配置構造。
【請求項１１】
前記カバー部材（３４）および前記高温部位の少なくとも一方が導電性を有しており、
前記熱発電素子組立体（２５）のＰ型半導体（１７，１９）およびＮ型半導体（１８、２０）の両端が導通可能に形成されている熱発電素子組立体配置構造であって、
前記熱発電素子組立体（２５）と前記カバー部材（３４）の間、および前記熱発電素子組立体（２５）と前記高温部位の間で導通する部位に、導通を絶縁する絶縁シート（３５）を挟んだことを特徴とする請求項９または１０に記載の熱発電素子配置構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｐ型半導体とＮ型半導体を互いに接合して形成された熱発電素子組立体および熱発電素子組立体配置構造に関するもので、車両のエンジン、熱交換器、家庭用温水熱交換器等に配置して好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来の熱発電素子は、Ｐ型半導体とＮ形半導体が交互に配置されている。この熱発電素子は、射出成形法を用いることにより形成されており、具体的には、第１の段階でＰ型半導体の材料のみを金型に注入して複数のＰ型半導体を成形し、第２の段階でＰ型半導体の間にＮ型半導体の材料を注入、成形している。
【０００３】
そして、Ｎ型半導体の材料の注入後、金型を解体（脱型）し、成形されたＰ型半導体の材料およびＮ型半導体の材料を焼成している。この焼成を経ることによって、Ｐ型半導体の材料およびＮ型半導体の材料を相互に接合している。
【０００４】
このように接合されたＰ型半導体とＮ形半導体の接合部の一端側に高温の熱を加えると、接合部の他端側に熱起電力が発生する。
（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−７７７３１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来技術によるＰ型半導体とＮ型半導体を焼成のみで接合しているので、両者の接合力が弱く、振動や車両搭載の粗悪な外部環境に対し強度不足を招いている。また、上記構成のものでは、Ｐ型半導体およびＮ型半導体が空気に直接接触するので、耐食性が低い欠点がある。
【０００７】
本発明は上記点に鑑みて、熱発電素子の接合強度と耐食性を従来より向上させることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、Ｐ型半導体（１７、１９）とＮ型半導体（１８、２０）を互いに接合して形成された熱発電素子（１５、１６）と、
熱発電素子（１５、１６）の表面を覆うように成形された電気的絶縁部材（２４）とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
これにより、Ｐ型半導体（１７、１９）、Ｎ型半導体（１８、２０）は互いに接合された状態で電気的絶縁部材（２４）によって覆うように成形されるので、単にＰ型半導体（１７、１９）、Ｎ型半導体（１８、２０）を焼成して熱発電素子（１５、１６）を接合する場合に比べて製品の強度を向上させることができる。
【００１０】
また、Ｐ型半導体（１７、１９）、Ｎ型半導体（１８、２０）は電気的絶縁部材（２４）によって覆うように成形されるので、周囲の空気と遮断され、耐食性を向上させることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、所定の隙間（２５ｂ）を介在して複数配置された請求項１の熱発電素子組立体（２５）と、
高温流体の通る複数のチューブ（２６）が隙間（２６ｂ）を介在して配置され、チューブ（２６）と空気との間で熱交換する熱交換器（１０）とを備え、
チューブ（２６）の端面（２６ａ）と熱発電素子組立体（２５）の端面（２５ａ）とを突き合わせるように配置し、
熱発電素子組立体（２５）の隙間（２５ｂ）とチューブ（２６）の隙間（２６ｂ）を通過して空気が流れることを特徴とする。
【００１２】
これにより、熱発電素子組立体（２５）の端面（２５ａ）とチューブ（２６）の端面（２６ａ）を突き合わせているので、熱発電素子組立体（２５）の隙間（２５ｂ）とチューブ（２６）の隙間（２６ｂ）相互の段差を小さくできるので、空気の通風抵抗を少なくすることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、請求項２において、Ｐ型半導体（１７，１９）の一端側とＮ型半導体（１８、２０）の一端側が接合された接合部（２２）がチューブ（２６）側に配置され、
Ｐ型半導体（１７，１９）の他端側およびＮ型半導体（１８、２０）の他端側がチューブ（２６）と反対側に配置され、
空気が熱発電素子組立体（２５）側からチューブ（２６）側に流れることを特徴とする。
【００１４】
これにより、Ｐ型半導体（１７，１９）の一端側とＮ型半導体（１８、２０）の一端側が接合された接合部（２２）と、Ｐ型半導体（１７，１９）の他端側およびＮ型半導体（１８、２０）の他端側との温度差が大きくなる。また、接合部（２２）がチューブ（２６）側に配置されるので、チューブ（２６）の温度低下を少なくできる。したがって、熱発電素子組立体（２５）の熱起電力を大きくすることができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、請求項３において、Ｐ型半導体（１７，１９）およびＮ型半導体（１８、２０）の他端側に、空気をチューブ（２６）の隙間（２６ｂ）に案内するエアーガイド部（１３）が取り付けられていることを特徴とする。
【００１６】
これにより、エアーガイド部（１３）によって空気を円滑に導入できる。
【００１７】
請求項５に記載の発明では、請求項３において、熱発電素子組立体（２５）の空気流れ上流側にフィルター（２８）を設けたことを特徴とする。
【００１８】
これにより、フィルター（２８）が、目詰まり防止機能を発揮できる。
【００１９】
請求項６に記載の発明では、請求項３において、熱発電素子組立体（２５）の空気流れ上流側に熱交換器（１０）へ導入される空気量を調整する開閉シャッター（２９）を設けたことを特徴とする。
【００２０】
これにより、開閉シャッター（２９）が、案内される空気量の調整機能を発揮できる。
【００２１】
請求項７に記載の発明では、高温の熱源体（３２）に請求項１の熱発電素子組立体（２５）が取り付けられ、
熱発電素子組立体（２５）のうち、熱源体（３２）と反対側の部位に、配管（３１）および配線（３７）の少なくとも一方が取り付けられていることを特徴とする。
【００２２】
これにより、配管（３１）および配線（３７）を高温の熱源体（３２）に直接、固定する場合に比べて、熱源体（３２）からの熱放射、熱伝導を和らげることができ、熱による配線（３７）および配管（３１）の損傷を軽減できる。
【００２３】
請求項８に記載の発明では、請求項７において、熱発電素子組立体（２５）に固定部材（３６）が取り付けられ、
固定部材（３６）に配管（３１）および配線（３７）が取り付けられていることを特徴とする。
【００２４】
これにより、配管（３１）および配線（３７）を固定部材（３６）を介して熱発電素子組立体（２５）に確実に取り付けることができる。
【００２５】
請求項９に記載の発明では、空気より温度の高い高温部位を有する熱交換器（３３）を備え、
高温部位に請求項１の熱発電素子組立体（２５）を取り付け、
熱発電素子組立体（２５）のうち、熱交換器（３３）の反対側の部位に、断熱性に優れた材料からなるカバー部材（３４）を取り付けたことを特徴とする。
【００２６】
これにより、熱発電素子組立体（２５）の一端側が熱交換器（３３）の高温部位に取り付けられ、他端側に高温部位を覆うカバー部材（３４）を設けているので、断熱効果を有して、やけど防止などの安全性の向上に貢献することができる。
【００２７】
請求項１０に記載の発明では、請求項９において、カバー部材（３４）の表面に装飾部（３４ａ）が形成されたことを特徴とする。
【００２８】
これにより、カバー部材（３４）の表面に装飾部（３４ａ）が形成されるので、美観をよくすることができる。
【００２９】
請求項１１に記載の発明では、請求項９または１０において、　　カバー部材（３４）および高温部位の少なくとも一方が導電性を有しており、
熱発電素子組立体（２５）のＰ型半導体（１７，１９）およびＮ型半導体（１８、２０）の両端が導通可能に形成されている熱発電素子組立体配置構造であって、
熱発電素子組立体（２５）とカバー部材（３４）の間、および熱発電素子組立体（２５）と高温部位の間で導通する部位に、導通を絶縁する絶縁シート（３５）を挟んだことを特徴とする。
【００３０】
これにより、熱発電素子組立体（２５）がカバー部材（３４）および高温部位と導通する部位に、絶縁シート（３４）を挟んで導通を遮断することができる。
【００３１】
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ものである。
【００３２】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１はラジエータ１０を車両側面側から見た側面図であり、図２はラジエータ１０を通過した空気の流れを調整するエアーガイド１３の斜視図であり、図３は第１実施形態における熱発電素子組立体２５の斜視図であって、本発明の熱発電素子組立体および熱発電素子組立体配置構造を車両に適用したものである。
【００３３】
図１において、本発明の熱交換器を構成し、エンジン内を循環して加熱された冷却水を放冷するラジエータ１０の車両後方側には、ファン１１が配置されており、モータ１２によって回転駆動されるようになっている。ラジエータ１０およびファン１１、モータ１２は車両前方側に傾けて車両本体に固定されている。
【００３４】
ラジエータ１０の車両前方側には、第１熱発電素子１５および第２熱発電素子１６、絶縁部材２４と一体に形成され、ラジエータ１０に送風する空気を吸入するエアーガイド１３が、後述するＰ型半導体１７、１９とＮ型半導体１８、２０の積層方向に複数設けられている。エアーガイド１３の材質は電気的絶縁特性を示す樹脂により構成されている。
【００３５】
このエアーガイド１３の送風空気の流れ方向上流側には、送風空気を車両前方から吸入する屈曲部１３ａが形成されており、送風空気の流れ方向下流側には、熱発電素子１５、１６に嵌合する凸状の嵌合部１３ｂが形成されている。
【００３６】
また、エアーガイド１３の車両左右方向の両端面には図示しない樹脂製の側板がラジエータ１０にねじ固定されている。この図示しない側板とエアーガイド１３を併せて樹脂ガイド１４と称するものとする。
【００３７】
エアーガイド１３の車両後方側には、図３に示すように、第１熱発電素子１５および熱発電素子１６が複数、直列に接合されている。第１熱発電素子１５は第１Ｐ型半導体１７および第１Ｎ型半導体１８により、第２熱発電素子１６は第２Ｐ型半導体１９および第２Ｎ型半導体２０により構成されている。
【００３８】
ここで、第１熱発電素子１５および第２熱発電素子１６を構成する各半導体１７〜２０の形状を説明する。第１Ｐ型熱発電素子１７は、矩形に形成された平板状の第１平板部１７ａと、第１平板部１７ａの空気流れ方向下流側の外周端から更に空気流れ方向下流側、斜め下方に屈曲した屈曲部１７ｂと、屈曲部１７ｂから第１平板部１７ａと平行に空気流れ方向下流側に延びる平板状の第２平板部１７ｃと、第１平板部１７ａから車両右方向に延びる平板状の突き合わせ部１７ｄとから構成される。第１平板部１７ａ、屈曲部１７ｂ、第２平板部１７ｃ、突き合わせ部１７ｄは一体成形されている。
【００３９】
また、第１Ｎ型半導体１８の第１平板部１８ａ、屈曲部１８ｂ、第２平板部１８ｃは第１Ｐ型半導体１７の第１平板部１７ａ、屈曲部１７ｂ、第２平板部１７ｃと同様の形状をしているが、第１Ｐ型半導体１７の突き合わせ部１７ｄに相当する部位が第１平板部１８ａの車両左方向に延びるように形成されている。したがって、１８ａ〜１８ｄはそれぞれ１７ａ〜１７ｄに対応する。
【００４０】
また、第２Ｐ型半導体１９は第１Ｎ型半導体１８と、第２Ｎ型半導体２０は第１Ｐ型半導体１７と同様の形状をしている。したがって、１９ａ〜１９ｄおよび２０ａ〜２０ｄは、それぞれ１７ａ〜１７ｄに対応する。
【００４１】
次に、第１熱発電素子１５の構成を説明すると、第１Ｐ型半導体１７の突き合わせ部１７ｄと第１Ｎ型半導体１８の突き合わせ部１８ｄが接触した状態で平板状のクランプ２１が両者１７ｄ、１８ｄに接合されている。クランプ２１の材質は銅により構成されている。
【００４２】
同様に、第２熱発電素子１６の構成を説明すると、第２Ｐ型半導体１９の突き合わせ部１９ｄと第２Ｎ型半導体２０の突き合わせ部２０ｄが接触した状態で平板状のクランプ２１が両者１７ｄ、１８ｄに接合されている。
【００４３】
なお、第１熱発電素子１５は、第１熱発電素子１５を構成する屈曲部１７ｂ、１８ｂが空気流れ方向下流側、斜め下方に屈曲するように配置される。また、第２熱発電素子１６を構成する屈曲部１９ｂ、２０ｂが空気流れ方向下流側、斜め上方に屈曲するように配置されている。
【００４４】
次に、第１熱発電素子１５と第２熱発電素子１６の接合構成について述べる。第１熱発電素子１５を構成する第１Ｐ型半導体１７の第２平板部１７ｃと、第２熱発電素子１６を構成する第２Ｎ型半導体２０の第２平板部２０ｃとが接合されている。そして、第１熱発電素子１５を構成する第１Ｎ型半導体１８の第２平板部１８ｃが、第２熱発電素子１６を構成する第２Ｐ型半導体１９の第２平板部１９ｃと接合されている。
【００４５】
したがって、各半導体１７〜２０は第１Ｐ型半導体１７→第１Ｎ型半導体１８→第２Ｐ型半導体１９→第２Ｎ型半導体２０→第１Ｐ型半導体１７の順に接合されている。
【００４６】
なお、以下の説明において、第１Ｐ型半導体１７の第２平板部１７ｃと第２Ｎ型半導体２０の第２平板部２０ｃの接合部、第１Ｎ型半導体１８の第２平板部１８ｃと第２Ｐ型半導体１９の第２平板部１９ｃの接合部を第１接合部２２と称するものとする。また、第１Ｐ型半導体１７の第１平板部１７ａと第１Ｎ型半導体１８の第１平板部１８ａの接合部、第２Ｐ型半導体１９の第１平板部１９ａと第２Ｎ型半導体２０の第１平板部２０ａの接合部を第２接合部２３と称するものとする。第１接合部２２は本発明の接合部を構成するものである。
【００４７】
上記のように構成された第１熱発電素子１５、第２熱発電素子１６はエアーガイド１３の嵌合部１３ｂに嵌合された状態で接着され、表面を覆うように電気的絶縁部材２４で固定されている。なお、絶縁部材２４は、絶縁性樹脂、セラミック等により構成されている。
【００４８】
絶縁部材２４のうち、Ｐ型半導体１７、１９とＮ型半導体１８、２０の積層方向の両端の成形面は、ラジエータ１０を通過した空気を滑らかに送風するために、屈曲部１３ａを除いたエアーガイド１３のうち、Ｐ型半導体１７、１９とＮ型半導体１８、２０の積層方向の両端面１３ｃ、１３ｄに一致するようになされている。
【００４９】
なお、以下の説明において、第１熱発電素子１５および第２熱発電素子１６、クランプ２１、絶縁部材２４からなる組立体を熱発電素子組立体２５と称するものとする。なお、上記のように複数形成された熱発電素子組立体２５相互の隙間を隙間２５ｂと称するものとする。また、最も外側部分に位置するＰ型半導体と、最も外側部分に位置するＮ型半導体には図示しない配線が設けられており、熱起電力が発生した場合に電気を取り出すことができる。
【００５０】
ところで、熱発電素子組立体２５の車両後方には、ラジエータ１０の一部を構成し、エンジン内を循環して加熱された冷却水を循環させるチューブ２６が配置されている。チューブ２６は、車両前方側の部位を半円筒状に、車両後方側の部位をコ型状に成形されており、内部にコルゲートフィンがろう付けされている。このチューブ２６は電気的絶縁特性を示す樹脂で成形されている。
【００５１】
チューブ２６は、熱発電素子組立体２５の空気流れ方向下流側の端面２５ａとチューブ２６の空気流れ方向上流側の端面２６ｂが接するように、熱発電素子組立体２５の中央部と、チューブ２６の中央部が一致するようにして配置される。なお、チューブ２６が金属などの導電性を示す場合は、熱発電素子組立体２５とチューブ２６の間に絶縁塗料を介して配置する。
【００５２】
このチューブ２６の内部には熱機関内を循環して加熱された高温冷却水が流れているので、　高温冷却水の高熱が熱発電素子組立体２５の端面２５ａから第１接合部２２に伝達される。
【００５３】
一方、ファン１１がモータ１２によって回転駆動されると、エアーガイド１３の屈曲部１３ａ側から空気が案内され、エアーガイド１３およびラジエータ１０を通過してラジエータ１０内を流れる冷却水を放冷する。この際、各半導体１７〜２０の送風空気上流側部位がチューブ２６の表面温度より低い空気に接するようになる。その結果、各半導体１７〜２０にはゼーベック効果による熱起電力が発生するので、熱発電素子組立体２５のうち、最も外側部分に位置するＰ型半導体と、最も外側部分に位置するＮ型半導体間で電気を取り出すことができる。
【００５４】
次に、熱発電素子組立体２５の組立手順を図３を参照しながら説明する。
【００５５】
（１）第１Ｐ型半導体１７の第１平板部１７ａと、第１Ｎ型半導体１８の第１平板部１８ａを突き合わせ、両者１７ａ、１８ａにクランプ１９を車両上方側から接触させ、スポット溶接する。これにより、第１熱発電素子１５を形成する。
【００５６】
（２）第２Ｐ型半導体１９の第１平板部１９ａと、第２Ｎ型半導体２０の第１平板部２０ａを突き合わせ、両者１９ａ、２０ａにクランプ１９を車両下方側から接触させ、スポット溶接する。これにより、第２熱発電素子１６を形成する。
【００５７】
（３）第１Ｎ型半導体１８の第２平板部１８ｃに第２Ｐ型半導体１９の第２平板部１９ｃを、第１Ｐ型半導体１７の第２平板部１７ｃに第２Ｎ型半導体２０の第２平板部２０ｃをそれぞれスポット溶接して第１熱発電素子１５と第２熱発電素子１６を接合する。各第２平板部１８ｃと１９ｃの間、１７ｃと２０ｃの間は寸法Ｌ１にて隙間部を有するように形成される。
【００５８】
（４）エアーガイド１３の嵌合部１３ｂに熱発電素子２１の上記隙間部を嵌合して接着し、絶縁部材２４で固める。
【００５９】
次に、第１実施形態における作用、効果を述べる。第１実施形態によれば、図３に示すように、Ｐ型、Ｎ型の異種の半導体１７〜２０は互いに接合された状態で絶縁部材２４によって覆うように成形されるので、単にＰ型、Ｎ型の異種の半導体を焼成して熱発電素子１５、１６を接合する場合に比べて製品の強度を向上させることができる。
【００６０】
また、Ｐ型、Ｎ型の異種の半導体１７〜２０は電気的絶縁部材２４によって覆うように成形されるので、周囲の空気と遮断され、耐食性を向上させることができる。
【００６１】
更に、熱発電素子組立体２５の端面２５ａとチューブ２６の端面２６ａを突き合わせているので、熱発電素子組立体２５の隙間２５ｂとチューブ２６の隙間２６ｂ相互の段差を小さくできるので、空気の通風抵抗を少なくすることができる。
【００６２】
また、Ｐ型半導体１７，１９の一端側とＮ型半導体１８、２０の一端側が接合された接合部２２と、Ｐ型半導体１７，１９の他端側およびＮ型半導体１８、２０の他端側との温度差が大きくなる。また、接合部２２がチューブ２６側に配置されるので、チューブ２６の温度低下を少なくできる。したがって、熱発電素子組立体２５の熱起電力を大きくすることができる。
【００６３】
（第２実施形態）
第１実施形態では各半導体１７〜２０は平板状に形成されたが、第２実施形態では、一部円弧状に形成されている点が異なる。
【００６４】
上記相違点を第１Ｐ型半導体１７で説明すると、図４に示すように、第１Ｐ型半導体１７が、円弧状の円弧部１７ｅと、平板状の平板部１７ｆと、突き合わせ部１７ｇにより構成される。
【００６５】
すなわち、第１実施形態で説明した第１平板部１７ａおよび屈曲部１７ｂが円弧部１５ｅに、第２平板部１５ｃが平板部１５ｆに、突き合わせ部１５ｄが突き合わせ部１５ｇに相当する。
【００６６】
なお、第１実施形態と同様に、熱発電素子組立体２５は、第１熱発電素子１５および第２熱発電素子１６から構成され、更に、第１熱発電素子１５は第１Ｐ型半導体１７、第１Ｎ型半導体１８により、第２熱発電素子１６は第２Ｐ型半導体１９、第２Ｎ型半導体２０により構成される。上記第１熱発電素子１５および第２熱発電素子１６は絶縁部材２４によって角柱状に成形される。
【００６７】
この角柱状に成形された熱発電素子組立体２５は、図４に示すように、ラジエータ１０に取り付けられる。また、熱発電素子組立体２５のうち、ラジエータ１０の反対側の部位にはフィルターケース２７が図示しないねじ部材により取り付けられる。このフィルターケース２７には、ラジエータ１０への空気通路を形成する穴部２７ａが設けられており、この穴部２７ａにフィルター２８が配置されている。
【００６８】
また、第２実施形態では、フィルターケース２７のうち、熱発電素子組立体２５と反対側の部位にはラジエータ１０に案内される空気量を調整する開閉シャッター２９が設けられている。
【００６９】
開閉シャッター２９は複数枚の羽根部材２９ａが積層配置されており、図示しない連動手段によって羽根部材２９ａが連動して回転することにより、ラジエータ１０に案内される空気量を調整するものである。
【００７０】
なお、図４はの開口状態を示しており、羽根部材２９ａが連動して回転すると徐々にラジエータ１０に案内される空気量が減少し、最終的に閉口状態になる。
【００７１】
第２実施形態によれば、熱発電素子組立体２５が、フィルター２８および開閉シャッター２９と一体となって、目詰まり防止機能とラジエータ１０に案内される空気量の調整機能を発揮できる。なお、第２実施形態ではラジエータ１０にフィルターケース２７を取り付け、更にフィルターケース２７に開閉シャッター２９を取り付ける構造としたが、ラジエータ１０にフィルターケース２７のみを取り付けてもよい。また、ラジエータ１０に開閉シャッター２９のみを取り付けてもよい。
【００７２】
（第３実施形態）
熱発電素子組立体２５は第２実施形態と同様の構成であるが、フィルターケース２７および開閉シャッター２９の替わりに、配管クランプ３６および配管３１が設けられる点が異なる。なお、第３実施形態では、本発明の熱発電素子組立体および熱発電素子組立体配置構造を、本発明の熱源体を構成するエンジンブロックに適用している。
【００７３】
図５に示すように、本発明の熱源体を構成するエンジンブロック３２に熱発電素子組立体２５が固定されている。そして、熱発電素子組立体２５のうち、エンジンブロック３２の反対側の部位に、本発明の固定部材を構成する配管クランプ３６を介して配管３１が取り付けられている。配管クランプ３６の材質は電気的絶縁特性を示す樹脂により構成されている。なお、熱発電素子組立体２５は絶縁部材２４により配管クランプ３６と絶縁されるので、配管クランプ３６の材質は金属材料を用いてもよい。
【００７４】
配管３１は、具体的にはヒーター配管、クーラー配管、オイル配管、燃料配管等であって、車種により適宜選択される。
【００７５】
第３実施形態によれば、直接、配管３１を高温のエンジンブロック３２に固定する場合に比べて、エンジンブロック３２からの熱放射、熱伝導を和らげることができ、熱による配線３７および配管３１の損傷を軽減できる。
【００７６】
（第４実施形態）
第１実施形態では熱発電素子組立体２５を構成する第１熱発電素子１５および第２熱発電素子１６を交互に接合したが、第４実施形態ではＰ型半導体１７およびＮ型半導体１８を交互に積層している点が異なる。なお、第４実施形態では、本発明の熱発電素子組立体および熱発電素子組立体配置構造を燃焼器の温水熱交換器に適用している。
【００７７】
図６に示すように、本発明の熱交換器を構成する温水熱交換器３３には、温水熱交換器３３の外側を形成する外表面３３ａが設けられている。そして、外表面３３ａのうち高温部位に熱発電素子組立体２５が取り付けられ、更に、熱発電素子組立体２５のうち、外表面３３ａの反対側の部位に本発明のカバー部材を構成する化粧ケース３４を固定している。なお、第４実施形態では、熱発電素子組立体２５のＰ型半導体１７およびＮ型半導体１８の接合部のうち、高温部位側の接合部を第１接合部２２、化粧ケース３４側の接合部を第２接合部２３とする。
【００７８】
また、化粧ケース３４の材質は断熱性の電気的絶縁樹脂で構成されており、表面に電気的絶縁性塗料により装飾された装飾部３４ａが形成されている。
【００７９】
第４実施形態によれば、熱発電素子組立体２５の一端側が熱交換器３３の高温部位に取り付けられ、反対側に高温部位を覆うカバー部材３４を設けているので、断熱効果を有して、やけど防止などの安全性の向上に貢献することができる。また、化粧ケース３４の表面に装飾部３４ａが形成されるので、美観を良くすることができる。
【００８０】
（その他の実施形態）
第１、第２実施形態では車両のラジエータに、第３実施形態ではエンジンに、第４実施形態では燃焼器の温水熱交換器に本発明の熱発電素子組立体および熱発電素子組立体配置構造を適用したが、種々の熱交換器、熱源体に用いてもよい。
【００８１】
また、第１〜３実施形態では、熱発電素子組立体２５は２対の熱発電素子、すなわち、第１Ｐ型半導体および第１Ｎ型半導体１８からなる第１熱発電素子１５と、第２Ｐ型半導体１９および第２Ｎ型半導体２０からなる第２熱発電素子１６とで構成したが、これによらず、１対の熱発電素子で構成されてもよい。
【００８２】
更に、第１〜３実施形態では、Ｐ型半導体とＮ型半導体が第１接続部２２と第２接続部２３で交互に接続されるようにしたが、熱発電素子を１個のＰ型半導体と１個のＮ型半導体とで構成し、Ｐ型半導体の一端側とＮ型半導体の一端側を第１接続部２２のみで接合し、Ｐ型半導体の一端側とＮ型半導体の一端側にそれぞれ熱起電力を取り出すようにしてもよい。
【００８３】
また、第１実施形態では最初に第１熱発電素子１５および第２熱発電素子１６を形成し、次に、各第２平板部１８ｃと１９ｃの間、１７ｃと２０ｃの間をスポット溶接するようにしたが、最初に第１Ｐ型半導体１７と第２Ｎ型半導体２０をスポット溶接してもよい。
【００８４】
なお、第１実施形態では、図３に車両の前後、左右、上下を示して説明したが本発明の熱発電素子組立体および熱発電素子組立体配置構造の配置はこれに限定されるものではなく、熱発電素子組立体２５のＰ型半導体とＮ型半導体の積層方向が任意の方向に配置されてもよい。
【００８５】
また、第３実施形態に示すように、熱発電素子組立体２５に配管クランプ３６を介して配管３１を取り付けたが、配管３１の替わりに熱発電素子組立体２５の配線（図示せず）、エンジン制御制御ユニットの配線を取り付けてもよい。更に配管３１の替わりに中空のパイプを固定し、パイプの中空部に配管３１、配線３７を通してもよい。
【００８６】
また、第４実施形態では化粧ケース３４の材質が電気的絶縁材料により構成されていたが、導電性材料により構成されてもよい。この場合、図７に示すように、熱発電素子組立体２５の両端面には、外表面３３ａないし化粧ケース３４と導通しないように絶縁シート３５を挟むようにして固定することにより、導通を遮断することができる。なお、第４実施形態の化粧ケース３４は板状の金属でもよく、装飾部３４ａがショットブラスト法を用いて梨地状に形成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態によるラジエータの側面から見た一部断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態によるエアーガイドの斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態による熱発電素子組立体の一部断面斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態による熱発電素子組立体の斜視図である。
【図５】本発明の第３実施形態による熱発電素子組立体の斜視図である。
【図６】本発明の第４実施形態による熱発電素子組立体の正面図である。
【図７】本発明の第４実施形態の変形例による熱発電素子組立体の正面図である。
【符号の説明】
１０…ラジエータ１０、１３…エアーガイド、１５…第１熱発電素子、
１６…第２熱発電素子、１７…第１Ｐ型半導体、１８…第１Ｎ型半導体、
１９…第２Ｐ型半導体、２０…第２Ｎ型半導体、２２…接合部、
２４…絶縁部材、２５…熱発電素子組立体、２５ｂ…隙間、２６…チューブ、
２６ａ…端面、２６ｂ…隙間、２８…フィルター、２９…開閉シャッター、
３１…配管、３２…熱源体（エンジンブロック）、
３３…熱交換器（温水熱交換器）、３４…カバー部材（化粧ケース）、
３４ａ…装飾部、３５…絶縁シート、３６…固定部材（配管クランプ）。
【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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