(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の熱電素子が複数の電極部材で直列接続された熱電モジュール本体と、前記熱電モジュール本体の外周を取り囲む枠体とを備え、前記熱電モジュール本体の一端側が熱源としての被接触物に接触するように設けられた熱電モジュールであって、
前記被接触物に接触している状態では、前記被接触物と前記枠体との間に隙間が形成されるとともに、
前記枠体は、前記熱電モジュール本体の外周側に位置した少なくとも高温側の前記電極部材の厚さ方向の少なくとも一部を覆い、かつ前記熱電モジュール本体の外周に対して非固定状態で配置され、
前記枠体の厚さ方向の両側の端面には、突部が設けられている
ことを特徴とする熱電モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の熱電モジュールにおいて、
前記枠体は、四辺を有する四角形状とされ、
前記突部は、前記枠体の高温側の端面の四隅と、低温側の端面の各辺の中央部とに設けられている
ことを特徴とする熱電モジュール。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の熱電モジュールにおいて、
複数の前記電極部材間および熱電素子間には、電気的に絶縁性を有する絶縁体が配置される
ことを特徴とする熱電モジュール。
【請求項４】
請求項３に記載の熱電モジュールにおいて、
前記絶縁体は多数の粒子状とされ、前記枠体によって前記電極部材間および熱電素子間に保持されている
ことを特徴とする熱電モジュール。
【請求項５】
請求項４に記載の熱電モジュールにおいて、
前記隙間は、前記粒子の直径よりも小さい
ことを特徴とする熱電モジュール。
【請求項６】
請求項３に記載の熱電モジュールにおいて、
前記絶縁体は複数のプレート状とされ、互いに平行に配置されている
ことを特徴とする熱電モジュール。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の熱電モジュールにおいて、
少なくとも前記電極部材間には、樹脂材が配置されている
ことを特徴とする熱電モジュール。
【請求項８】
請求項７に記載の熱電モジュールにおいて、
高温側の前記電極部材間に配置された前記樹脂材は、前記熱電モジュール本体の厚さ方向に沿って切込部が設けられている
ことを特徴とする熱電モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱エネルギーから電気エネルギーへの変換、または電気エネルギーから熱エネルギーへの変換を行う熱電モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の熱電素子を電極部材で上下に挟んで接合し、熱電素子間でのゼーベック効果を利用して熱電発電させる熱電モジュールが知られている。この熱電モジュールには、複数の熱電素子間での電気的なショートを防止するために、矩形格子内に熱電素子を配置したものや（特許文献１）、熱電素子や接合部の酸化による劣化を防止するために、電極部材や熱電素子等を枠や蓋で密閉し、温度変化による変形を生じにくくするものがある（特許文献２）。
【０００３】
また、熱電変換モジュール上下面における温度差に起因して熱電素子に加わる熱応力を抑制するために、熱電素子間および電極部材間に絶縁性の固定部材を配置したものや（特許文献３）、相互に接着された絶縁性の中空粒子の集合体を熱電素子間に充填することで、柔軟性や耐熱性を発揮させて熱膨張を吸収し、熱応力によって熱電素子と電極部材との接合部の損傷を防止しようとするもの（特許文献４）、あるいは、熱電素子間に補強部材を配置してモジュールの強度を向上させ、電極部材間で熱漏れを防止するものが知られている（特許文献５）。
【０００４】
【特許文献１】特表２０００−５１１３５１号公報
【特許文献２】特開２００５−６４４５７号公報
【特許文献３】特開２００６−１３１３３号公報
【特許文献４】特開２００６−３３２１８８号公報
【特許文献５】特開２００１−２１０８８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１，３のような構造では、熱電素子や電極部材の位置が固定されてしまい、熱応力による変形に対して耐久性が低く、特許文献２においては、枠や蓋を取り付けることで密閉したにすぎず、十分に熱応力を緩和できない問題がある。また、特許文献４においては、中空粒子やこれらを互いに接着する接着剤の選択によってはコストが高くなり、特許文献５においては、仮に熱電素子間の間隔を小さくすると、補強部材の強度に問題が生じ、熱電素子間にのみ補強部材を配置しているため、電極部材間では絶縁できないという問題もある。
【０００６】
本発明の目的は、耐久性を向上させ、かつ熱電素子間でのショートや、電極部材間でのショートを防止できる熱電モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に係る熱電モジュールは、複数の熱電素子が複数の電極部材で直列接続された熱電モジュール本体と、前記熱電モジュール本体の外周を取り囲む枠体とを備え、前記熱電モジュール本体の一端側が熱源としての被接触物に接触するように設けられた熱電モジュールであって、前記被接触物に接触している状態では、前記被接触物と前記枠体との間に隙間が形成されるとともに、前記枠体は、前記熱電モジュール本体の外周側に位置した少なくとも高温側の前記電極部材の厚さ方向の少なくとも一部を覆い、かつ前記熱電モジュール本体の外周に対して非固定状態で配置され、前記枠体の厚さ方向の両側の端面には、突部が設けられていることを特徴とする。
ここで、枠体が熱電モジュール本体の外周に対して「非固定状態」とは、複数の電極部材のうち、リード線が接続されている電極部材の周辺のみで固定されている場合や、枠体の四隅周辺の１〜４ヶ所でのみ固定されている場合も含むことをいう。
【０００９】
本発明の請求項２に係る熱電モジュールは、請求項１に記載の熱電モジュールにおいて、前記枠体は、四辺を有する四角形状とされ、前記突部は、前記枠体の高温側の端面の四隅と、低温側の端面の各辺の中央部とに設けられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項３に係る熱電モジュールは、請求項１または請求項２に記載の熱電モジュールにおいて、複数の前記電極部材間および熱電素子間には、電気的に絶縁性を有する絶縁体が配置されることを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項４に係る熱電モジュールは、請求項３に記載の熱電モジュールにおいて、前記絶縁体は多数の粒子状とされ、前記枠体によって前記電極部材間および熱電素子間に保持されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項５に係る熱電モジュールは、請求項４に記載の熱電モジュールにおいて、前記隙間は、前記粒子の直径よりも小さいことを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項６に係る熱電モジュールは、請求項３に記載の熱電モジュールにおいて、前記絶縁体は複数のプレート状とされ、互いに平行に配置されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項７に係る熱電モジュールは、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の熱電モジュールにおいて、少なくとも前記電極部材間には、樹脂材が配置されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項８に係る熱電モジュールは、請求項７に記載の熱電モジュールにおいて、高温側の前記電極部材間に配置された前記樹脂材は、前記熱電モジュール本体の厚さ方向に沿って切込部が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上において、請求項１の発明によれば、枠体と被接触物との間に隙間が形成されていることで温度差により枠体が反ってしまった場合でも、枠体の変位量が隙間によって許容できるため、枠体の変形が熱電モジュール本体と熱源または絶縁基板との熱接触を妨げることなく、熱電モジュールの発電性能を維持したまま耐久性を向上できる。また、枠体が電極部材の厚さ方向の少なくとも一部を覆っているため、枠体が熱電素子および電極部材の外方へのずれを阻止でき、熱電モジュールの破損を防止できる。
また、枠体に突部が設けられたことで、枠体の厚さ方向の位置決めを容易にできる。
【００１８】
請求項２の発明によれば、突部を上面の四隅、下面の各辺の中央部に設けたことで、温度差により枠体が反る場合において、この枠体の反りを妨げることがない。
【００１９】
請求項３の発明によれば、複数の電極部材間および熱電素子間に絶縁体が配置されたことで、電極部材間のショート、および熱電素子間のショートを確実に防止できる。
【００２０】
請求項４の発明によれば、電極部材間および熱電素子間に粒子状の絶縁体が保持されているため、電極部材が互いに接触するのを抑制でき、例えば高温下における使用においても、電極部材間および熱電素子間のショートを防止できる。
【００２１】
請求項５の発明によれば、枠体によって粒子状の絶縁体が電極部材間および熱電素子間に保持されており、隙間が粒子直径より小さいため、枠体より外部に粒子状の絶縁体がはみ出すことがない。
【００２２】
請求項６の発明によれば、プレート状の絶縁体が熱電モジュール本体の厚さ方向に沿って配置されたことで、電極部材間および熱電素子間のショートを確実に防止できる。
【００２３】
請求項７の発明によれば、樹脂材を電極部材間に配置したことで、粒子の漏れ出しや、プレート状の絶縁体の位置ズレや、熱電素子および電極部材の位置ずれをより確実に防止できる。さらに、樹脂材は弾性を有しているから、枠体が温度差により反る変形量を許容でき、熱電モジュールの耐久性を向上させることができる。
【００２４】
請求項８の発明によれば、熱変形により切込部が開くことで、わずかに反る熱電モジュール本体の変形量を許容でき、熱電モジュール本体に生じる熱応力を緩和できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、後述する第２実施形態以降で、以下に説明する第１実施形態であって参考例に係る構成と同じか、または同様な機能を有する構成には同一符号を付し、その説明を簡単にあるいは省略する。
【００２６】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態であって参考例を図面に基づいて説明する。本実施形態は本発明の参考例に係るものである。
図１（Ａ）は、熱電モジュール１の高温側絶縁基板５，５Ａを除いた状態での平面図であり、図１（Ｂ）は、熱電モジュール１の正面図である。図２（Ａ）は、図１での熱電モジュール１のＡ−Ａ矢視図であり、図２（Ｂ）は、熱電モジュール１を図示しない被接触物としての熱源である熱交換器等に取り付けたときの状態を示す図である。図１，２に示すように、熱電モジュール１は、熱電モジュール本体１０と、この熱電モジュール本体１０を囲む枠体１１とで構成される。
【００２７】
熱電モジュール本体１０は、複数のＰ型熱電素子２およびＮ型熱電素子３と、これらＰ型熱電素子２およびＮ型熱電素子３に半田により接合される複数の電極部材４と、電極部材４を覆うセラミックス製の絶縁基板５とで構成され、各熱電素子２，３の両端間（図２中の上下間）での温度差によるゼーベック効果を利用し熱電発電させるものである。また、熱電モジュール本体１０は、絶縁基板５を有しない場合もある。
【００２８】
より具体的に、熱電モジュール本体１０では、図２中上方に位置する高温側の電極部材４Ａと下方に位置する低温側の電極部材４Ｂとが互い違いに配置され、上下の電極部材４Ａ，４Ｂには、Ｐ型熱電素子２およびＮ型熱電素子３が配置される。これにより、各熱電素子２，３は、電極部材４を介して電気的に直列接続されるように配置され、接続方向の両端に配置された電極部材４に図示しないリード線が接続されることで、各熱電素子２，３で発電された電力を加算して取り出すようになっている。
【００２９】
また、本実施形態では、電極部材４Ａの上面と電極部材４Ｂの下面とにはそれぞれ、電気的に絶縁性を有する絶縁基板５が熱伝導性グリース６を介して取り付けられている。絶縁基板５は、電極部材４および枠体１１を覆う大きさであり、熱電モジュール１が熱交換器に取り付けられた時に、熱電モジュール１に温度差が与えられていない状態において、枠体１１は熱交換器に直接接触しないようになっている。なお、絶縁基板５は、枠体１１の途中まで覆う大きさであってもよい。
【００３０】
枠体１１は、本実施形態では正方形状であるが、長方形状であってもよく、熱電モジュール本体１０の外周を取り囲むように配置されている。また、枠体１１は、リード線が接続される電極部材４の周辺でのみ固定されている。従って、枠体１１は、比較的自由な状態で配置されている。具体的に、図１（Ｂ）を参照すると、枠体１１の一辺には、切欠部２１が設けられ、この切欠部２１の周辺でのみ枠体１１が固定されている。
【００３１】
枠体１１の図２中垂直方向の厚さ寸法Ｔ１は、熱電素子２，３の厚さ寸法Ｔ２より大きく、枠体１１の上下両端側がそれぞれ、電極部材４Ａ，４Ｂの一部にかかっている。つまり、枠体１１の上下両端は、電極部材４Ａ，４Ｂの厚さ内に位置している。ここで、枠体１１と高温側（図中上方側）に位置する絶縁基板５Ａとの隙間としての隙間寸法Ａ１は、０．１ｍｍ以上である。また、枠体１１とＰ型熱電素子２またはＮ型熱電素子３との隙間寸法Ａ２は、０．５ｍｍ未満である。この枠体１１の材質としては、高耐熱性樹脂製であるＰＥＥＫ（ポリエーテル・エーテル・ケトン）や、フッ素樹脂が用いられる。ＰＥＥＫが適用される場合、射出成形によって枠体１１を製造することが可能である。
【００３２】
以上の熱電モジュール１は、熱交換器等の熱源に対して高温側が当接されるように取り付けられる。そうすると、図２（Ｂ）に２点鎖線で示すように、熱電モジュール１では、各熱電素子２，３、電極部材４および絶縁基板５はほとんど変形しないのに対して、枠体１１が熱応力により反ってしまう。しかし、枠体１１と高温側の絶縁基板５Ａとの隙間寸法Ａ１、および枠体１１と熱電素子２，３との隙間寸法Ａ２が０．１ｍｍ以上であるため、枠体１１の変位量が隙間寸法Ａ１，Ａ２によって許容され、枠体１１の変形が熱電モジュール本体１０に及ぼす影響をなくすことができ、熱電モジュール１の耐久性を向上できる。
【００３３】
また、枠体１１の厚さ寸法Ｔ１は、熱電素子２，３の厚さ寸法よりも大きいため、特に高温側において、熱変形および電極部材４と絶縁基板５との間の熱伝導性グリース６の粘性の低下により、この熱伝導性グリース６を境界とした熱電素子２，３および電極部材４の外方へのずれを枠体１１で阻止でき、熱電モジュール１の破損を防止できる。
【００３４】
［第２実施形態］
図３は、第２実施形態であって参考例に係る熱電モジュール１を示す図であり、前述した第１実施形態でのＡ−Ａ矢視図に相当する。本実施形態は本発明の参考例に係るものである。本実施形態では、上下の絶縁基板５は、電極部材４のみを覆う大きさであり、枠体１１を覆っていない。この場合、枠体１１の厚さ寸法Ｔ１は、熱電モジュール本体１０の厚さ寸法Ｔ３よりも小さく、高温側でいえば、熱源との間に隙間寸法Ａ３を有する大きさである。また、厚さ寸法Ｔ１は、電極部材４Ａ，４Ｂを厚さ方向に完全に覆ってしまう大きさであり、枠体１１の上下両端が絶縁基板５を含んだ熱電モジュール本体１０の厚さ内に位置する大きさである。この際、隙間寸法Ａ３は、０．１ｍｍ以上であり、枠体１１と熱電モジュール本体１０との厚さ方向の片側での寸法差Ａ４も０．１ｍｍ以上である。
【００３５】
本実施形態に係る熱電モジュール１を例えば、熱交換器等に取り付ける場合には、枠体１１と熱交換器等との間に隙間としての隙間寸法Ａ３の空間が形成されることとなり、この隙間寸法Ａ３は、第１実施形態での隙間寸法Ａ１に相当する。すなわち、枠体１１は、本実施形態においてもリード線が接続される電極部材４の両端でのみ固定され、隙間寸法Ａ３を有することで、熱電モジュール１に温度差が与えられていない状態では熱交換器に直接接触することがなく自由な状態で配置されているといえる。
【００３６】
本実施形態では、枠体１１の厚さ寸法Ｔ１が電極部材４Ａ，４Ｂを厚さ方向に完全に覆っているので、高温下での使用においても、電極部材４Ａ，４Ｂが大きくずれるのを阻止できる。また、絶縁基板５は、枠体１１の両端を覆っていないが、厚さ寸法Ｔ１が絶縁基板５を含んだ熱電モジュール本体１０の厚さ寸法Ｔ３よりも小さく、これによって隙間寸法Ａ３が生じるため、この隙間寸法Ａ３により枠体１１の反りを許容できるうえ、枠体１１の反りにのみ止めることができて、耐久性を向上させることができる。
【００３７】
［第３実施形態］
図４は、第３実施形態であって参考例に係る熱電モジュール１を示す図であり、前述した第１実施形態でのＡ−Ａ矢視図に相当する。本実施形態は本発明の参考例に係るものである。本実施形態では、図中上方の高温側の絶縁基板５Ａは、電極部材４Ａのみを覆う大きさであり、枠体１１を覆っていない。図中下方の低温側の絶縁基板５Ｂは、熱電モジュール本体１０の全体および枠体１１の少なくとも底面側の一部を覆っている。
【００３８】
本実施形態においては、各部の寸法の記載を省略してあるが、低温側では、第１実施形態での寸法設定が適用され、高温側では第２実施形態での寸法設定が適用される。従って、本実施形態でも第１、第２実施形態での効果を同様に得ることができる。
以上、前述した第１〜３実施形態は、後述する第４〜１３実施形態のベースとなるものであり、寸法的なルールに関しては同様のものである。
【００３９】
［第４実施形態］
図５（Ａ）は、本発明に係る第４実施形態を示す平面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）でのＢ−Ｂ矢視図である。
本実施形態では、図５（Ａ）に示すように、枠体１１の高温側の端面の四隅には、上方に突出した突部１２が設けられ、枠体１１各辺の低温側の端面の中央には、下方に突出した突部１２が設けられている。図５（Ｂ）を参照すると、枠体１１に取り付けられた突部１２は、絶縁基板５に当接している。この突部１２は、第１実施形態と同様に、枠体１１の両端と絶縁基板５Ａ，５Ｂとの間に隙間寸法Ａ１が形成される大きさに設けられている。
【００４０】
本実施形態によれば、枠体１１には、突部１２が絶縁基板５と接するように設けられているため、絶縁基板５Ａ，５Ｂ間において、枠体１１の厚さ方向の位置を安定させることができる。また、突部１２は、枠体１１の上面側において四隅に設けられ、下面側において、各辺の中央部に設けられているので、図５（Ｂ）に２点鎖線で示すように、枠体１１の反りを妨げることがない。
【００４１】
［第５実施形態］
図６（Ａ）は、第５実施形態に係る熱電モジュール１の平面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）でのＣ−Ｃ矢視図である。
本実施形態では、熱電モジュール本体１０と枠体１１との間には、電気的に絶縁性を有する枠状もしくはプレート状の絶縁部材１３が熱電素子２，３を囲むように設けられている。絶縁部材１３の材質としては、マイカ等である。このような絶縁部材１３は、枠体１１が金属製である場合において、枠体１１と熱電素子２，３との間、あるいは枠体１１と電極部材４との間でのショートを防止するために配置されている。枠体１１および熱電素子２，３と絶縁部材１３との間の間隔寸法Ａ５は、０．５ｍｍ未満である。その他の寸法設定は、図示を省略するが、第１実施形態と同じである。
【００４２】
本実施形態によれば、枠体１１が金属製である場合においても、熱電素子２，３と枠体１１とのショート、および電極部材４Ａ，４Ｂと枠体１１とのショートを防止しつつ、前述した本発明の効果を奏することができる。
【００４３】
［第６実施形態］
図７（Ａ）は、第６実施形態に係る熱電モジュール１の平面図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）でのＤ−Ｄ矢視図である。図７（Ａ），（Ｂ）を参照すると、枠体１１によって熱電素子２，３間および電極部材４間には、絶縁体としての多数の粒子状のガラスビーズ１４が保持され、隙間寸法Ａ１がガラスビーズ１４の直径よりも小さいため、絶縁基板５および枠体１１によりガラスビーズ１４の外部への流出を防止する構造となっている。
【００４４】
ただし、枠体１１は、熱電モジュール本体１０のリード線が接続される電極部材４の両端でのみ固定され、枠体１１の内周面全体が熱電モジュール本体１０と接合されているわけではない。なお、枠体１１と熱電モジュール本体１０との隙間寸法Ａ２は、０．５ｍｍ未満である。また、絶縁基板５は、枠体１１の途中まで覆う大きさであってもよい。
【００４５】
本実施形態によれば、枠体１１が熱電モジュール本体１０に当接しているだけであり、非固定状態であるため、枠体１１の反りを許容でき、枠体１１側の反りに対して熱電素子２，３および電極部材４への影響を軽減でき、やはり従来に比して耐久性を向上させることができる。さらに、熱電素子２，３や電極部材４は、ガラスビーズ１４が充填されたことで互いに接触することが抑制されるため、熱電素子２，３間のショートおよび電極部材４間のショートを防止できる。また、ガラスビーズ１４は安価であるため、低コストで実現できる。
【００４６】
［第７実施形態］
図８（Ａ）は、第７実施形態に係る熱電モジュール１の平面図であり、図８（Ｂ）は、熱電モジュール１の底面図である。図８（Ｃ）は、図８（Ａ）でのＥ−Ｅ矢視図である。本実施形態では、図８（Ｂ）に示すように、図中下方の低温側の電極部材４Ｂ間に樹脂材としてのシリコーンゴム１５が接着した状態で配置されている。これによって図８（Ｃ）に示すように、熱電素子２，３間および電極部材４間に充填されたガラスビーズ１４は、枠体１１、絶縁基板５Ａ、および下方のシリコーンゴム１５によって外部への流出が防止されている。
【００４７】
本実施形態によれば、シリコーンゴム１５を配置することで、低温側でのガラスビーズ１４の漏れ出しを確実に防止できるとともに、熱電モジュール本体１０の特に高温側の反りを許容させることで耐久性を向上させることができる。本実施形態では、熱電モジュール本体１０も枠体１１とともにわずかに反ることになる。しかし、熱電モジュール本体１０の高温側ではシリコーンゴム１５が用いられていないので、熱電モジュール本体１０側での高温側での反りを許容でき、耐久性を向上させることができる。他の効果については、前述した第１実施形態と同様である。
【００４８】
［第８実施形態］
図９（Ａ）は、第８実施形態に係る熱電モジュール１の平面図であり、図９（Ｂ）は、熱電モジュール１の底面図である。図９（Ｃ）は、図９（Ａ）でのＦ−Ｆ矢視図である。本実施形態では、図９（Ａ）〜（Ｃ）を参照すると、図中上方および下方の電極部材４Ａ，４Ｂ間には、シリコーンゴム１５が配置され、ガラスビーズ１４の外部への流出を防止する構造となっている。
【００４９】
本実施形態によれば、ガラスビーズ１４の漏れ出しや、熱電素子２，３および電極部材４の位置ずれをより確実に防止できるうえ、シリコーンゴム１５は弾性を有しているから、高温側に用いられた場合でも、熱電モジュール本体１０はわずかに反ることができ、耐久性を向上させることができる。他の効果については、前述した第１実施形態と同様である。
【００５０】
［第９実施形態］
図１０（Ａ）は、第９実施形態に係る熱電モジュール１の平面図であり、図１０（Ｂ）は、熱電モジュール１の底面図である。図１０（Ｃ）は、図１０（Ａ），（Ｂ）でのＧ−Ｇ矢視図である。本実施形態では、図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように、絶縁体としての長方形状の複数の絶縁プレート１６が絶縁基板５Ａ，５Ｂ間で、かつ図１０（Ｃ）に示すように、電極部材４間および熱電素子２，３間に互いに平行に配置されている。
【００５１】
絶縁プレート１６は、その長手方向が電極部材４の長手方向に沿って配置されている。これは、高温側での電極部材４の配置を考慮した時、図１０（Ｃ）を参照すると、熱電モジュール本体１０は図中の中央が上方に、左右両側が下方に、つまり上方に向けて凸状に反ることになるため、この反りに抗しないように配列する必要があるためである。また、絶縁プレート１６は、電極部材４Ａ，４Ｂ等に接合されているわけではなく、熱電素子２，３の間に自由度をもって配置されている。このような絶縁プレート１６の材質としては、マイカが用いられている。
【００５２】
本実施形態によれば、第６実施形態（図７）でのガラスビーズ１４を絶縁プレート１６に代えたものであり、第６実施形態同様、熱電モジュール１の耐久性を向上させることができ、絶縁プレート１６により熱電素子２，３間でのショートや電極部材４間でのショートを確実に防止できる。
【００５３】
［第１０実施形態］
図１１（Ａ）は、第１０実施形態に係る熱電モジュール１の平面図であり、図１１（Ｂ）は、熱電モジュール１の底面図である。図１１（Ｃ）は、図１１（Ａ）でのＨ−Ｈ矢視図である。本実施形態では、前記第７実施形態と同様に、図１１（Ｂ）に示すように図中下方の電極部材４Ｂ間には、シリコーンゴム１５が配置されている。これによって図１１（Ｃ）に示すように、熱電素子２，３間および電極部材４間に配置された絶縁プレート１６は、絶縁基板５Ａと下方のシリコーンゴム１５との間に配置される。
本実施形態でも、耐久性の向上、および電気的なショートの防止に関して第７実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５４】
［第１１実施形態］
図１２（Ａ）は、第１１実施形態に係る熱電モジュール１の平面図であり、図１２（Ｂ）は、熱電モジュール１の底面図である。図１２（Ｃ）は、図１２（Ａ）でのＩ−Ｉ矢視図である。本実施形態では、前記第８実施形態と同様に、図１２（Ａ），（Ｂ）を参照すると、図中上方および下方の電極部材４Ａ，４Ｂ間には、シリコーンゴム１５が配置され、図１２（Ｃ）を参照すると、絶縁プレート１６は、上方と下方のシリコーンゴム１５との間に挟持されている。
本実施形態で得られる効果は、ガラスビーズ１４の漏れ出しを除き、第８実施形態と略同様である。
【００５５】
［第１２実施形態］
図１３は、第１２実施形態に係る熱電モジュール１の断面図である。本実施形態は、前記第８および第１１実施形態でのガラスビーズ１４、および絶縁プレート１６を取り外した状態であり、高温側の少なくとも電極部材４Ａ間に配置されたシリコーンゴム１５には切込部１５１が電極部材４および熱電モジュール本体１０の厚さ方向に沿って形成されている。
本実施形態によれば、熱変形により切込部１５１が開くことで、わずかに反る熱電モジュール本体１０の変形量を許容でき、熱電モジュール本体１０に生じる熱応力を緩和できる。本実施形態では、シリコーンゴム１５の全てを切断したが、一部を切断してもよい。
【００５６】
［第１３実施形態］
図１４は、第１３実施形態に係る熱電モジュール１の断面図である。本実施形態では、熱電素子２，３間および電極部材４間には、シリコーンゴム１５が充填され、高温側の電極部材４Ａ間に配置されたシリコーンゴム１５には、電極部材４Ａの厚さよりも大きい切込部１５２が形成されている。この構成によれば、熱電モジュール本体１０の反りにより切込部１５２が開くため、第１２実施形態と同様に熱応力を緩和できる。また、熱電素子２，３間の全域にシリコーンゴム１５が充填されているので、電気的なショートをより確実に防止できる。本実施形態では、切込部１５２がシリコーンゴム１５の図１４中上端から途中まで形成されたが、図１４中下端まで全てに形成されていてもよい。
【００５７】
なお、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状、数量などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、数量などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【００５８】
例えば、前記第７、８および第１０〜第１３実施形態では、電極部材４間にシリコーンゴム１５を用いたが、レジン等の樹脂材を用いてもよい。
また、前記実施形態で用いられた突部１２、シリコーンゴム１５やレジン等の樹脂材、絶縁部材１３やガラスビーズ１４や絶縁プレート１６等の絶縁体については、各々を任意に組み合わせて用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、熱電モジュールに好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明に係る熱電モジュールを示す平面図および正面図。
【図２】図１に示す第１実施形態であって参考例に係る熱電モジュールのＡ−Ａ矢視図。
【図３】図１に示す第２実施形態であって参考例に係る熱電モジュールのＡ−Ａ矢視図。
【図４】図１に示す第３実施形態であって参考例に係る熱電モジュールのＡ−Ａ矢視図。
【図５】第４実施形態に係る熱電モジュールを示す図。
【図６】第５実施形態に係る熱電モジュールを示す図。
【図７】第６実施形態に係る熱電モジュールを示す図。
【図８】第７実施形態に係る熱電モジュールを示す図。
【図９】第８実施形態に係る熱電モジュールを示す図。
【図１０】第９実施形態に係る熱電モジュールを示す図。
【図１１】第１０実施形態に係る熱電モジュールを示す図。
【図１２】第１１実施形態に係る熱電モジュールを示す図。
【図１３】第１２実施形態に係る熱電モジュールを示す断面図。
【図１４】第１３実施形態に係る熱電モジュールを示す断面図。
【符号の説明】
【００６１】
１…熱電モジュール、２…Ｐ型熱電素子（熱電素子）、３…Ｎ型熱電素子（熱電素子）、４…電極部材、１０…熱電モジュール本体、１１…枠体、１２…突部、１３…絶縁部材（絶縁体）、１４…ガラスビーズ（絶縁体）、１５…シリコーンゴム（樹脂材）、１６…絶縁プレート（絶縁体）、１５１，１５２…切込部、Ａ１，Ａ３…隙間寸法（隙間）。
【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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