(57)【要約】【課題】熱電素子の破損を防止できるとともに、生産性の向上が図れる熱電変換装置を提供することにある。【解決手段】Ｎ型熱電素子１３、吸熱電極部材２０、Ｐ型熱電素子１２、放熱電極部材３０の順に、複数組電気的に直列に積層してなる熱電素子群１０を備える熱電変換装置において、熱電素子群１０を保持する保持部材１１が設けられ、熱電素子１２、１３および吸熱、放熱電極部材２０、３０には、保持部材１１を貫通する貫通孔１２ａ、１３ａ、２０ａ、３０ａが形成され、保持部材１１は、熱電素子１２、１３および吸熱、放熱電極部材２０、３０を貫通するように配設させて複数組積層するように構成した。これにより、熱電素子の破損を防止できるとともに、生産性の向上が図れる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ型熱電素子（１３）、吸熱電極部材（２０）、Ｐ型熱電素子（１２）、放熱電極部材（３０）の順に、複数組電気的に直列に積層してなる熱電素子群（１０）を備える熱電変換装置において、
前記熱電素子群（１０）を保持する保持部材（１１）が設けられ、
前記保持部材（１１）は、前記熱電素子（１２、１３）および前記吸熱、放熱電極部材（２０、３０）のそれぞれを貫通するように配設させて複数組積層するように構成したことを特徴とする熱電変換装置。
【請求項２】
前記熱電素子（１２、１３）および前記吸熱、放熱電極部材（２０、３０）のそれぞれには、前記保持部材（１１）を貫通する貫通孔（１２ａ、１３ａ、２０ａ、３０ａ）が形成さ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】
前記貫通孔（１２ａ、１３ａ、２０ａ、３０ａ）は、略円形状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の熱電変換装置。
【請求項４】
前記保持部材（１１）は、外表面に絶縁層もしくは絶縁材のいずれか一方で形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の熱電変換装置。
【請求項５】
前記熱電素子群（１０）の両端側には、電極（１５）および接続端子（２４）が配設され、
前記熱電素子群（１０）は、その両端側に配設される前記熱電素子（１２、１３）と前記電極（１５）とが導通するように配設されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の熱電変換装置。
【請求項６】
前記熱電素子（１２、１３）には、前記吸熱、放熱電極部材（２０、３０）との接合面にＮｉメッキが形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の熱電変換装置。
【請求項７】
前記熱電素子群（１０）の一方の特定される方向に突設され、前記吸熱電極部材（２０）のそれぞれに伝熱可能に結合されている複数の吸熱熱交換部（２２）と、
前記熱電素子群（１０）の前記吸熱熱交換部（２２）とは異なる方向に突設され、前記放熱電極部材（３０）のそれぞれに伝熱可能に結合されている複数の放熱熱交換部（３２）とを有し、
前記吸熱熱交換部（２２）は、前記吸熱電極部材（２０）に一体的に形成され、前記放熱熱交換部（３２）は、前記放熱電極部材（３０）に一体的に形成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】
前記熱電素子群（１０）を区画壁として、前記熱電素子群（１０）の両側に送風通路を形成するケース部材（２８、３８）が設けられ、
前記ケース部材（２８、３８）は、前記吸熱熱交換部（２２）もしくは前記放熱熱交換部（３２）の外方端のいずれか一方を保持するように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】
前記熱電素子群（１０）は、複数組積層された前記熱電素子（１２、１３）および前記吸熱、放熱電極部材（２０、３０）の外表面に絶縁性樹脂による絶縁コーティング処理が施されていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の熱電変換装置。
【請求項１０】
前記絶縁コーティング処理は、絶縁性樹脂による電着塗装であることを特徴とする請求項９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、特に、複数個積層されたＰ型、Ｎ型熱電素子および吸熱、放熱電極部材の保持に関する。
【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に示すように、Ｐ型熱電素子、放熱電極部材、Ｎ型熱電素子、吸熱電極部材の順に、複数組電気的に直列に積層して配列された熱電素子群と、この熱電素子群に配列された放熱電極部材および吸熱電極部材の少なくとも一方に、各電極部材から伝熱される熱を吸熱、放熱するための吸熱、放熱熱交換部とを備えている熱電変換装置が知られている。
【特許文献１】特開平５−６３２４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１では、熱電素子と電極部材とを交互に複数積層させて半田によって接合して熱電素子群を形成しているが、熱電素子と電極部材とを組み付けるときに、それぞれが互いに面合わせとなることで位置決めが困難であって、生産性が低い問題がある。
【０００４】
そこで、組付け性を向上するためには精度の高い組付治具を用いれば良いが製造コストが上昇する問題もある。また、このような直列積層構造では、吸熱、放熱の温度差による膨張収縮などのため、熱電素子と電極部材との接続構造が破壊し易く、その構造的な強度が弱くなるとともに、特に、熱電素子は機械的に脆いため、複数積層された熱電素子群に外圧が掛かると破損し易い問題がある。
【０００５】
また、この種の熱電変換装置では、小型の冷却装置や加熱装置に用いられるため、熱電素子、電極部材および熱交換部などの構成部品が極小部品であって、かつ複数個組み合わされている。従って、これらの部品を組み付けるときの製造工程における生産性が極めて低い問題がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記点を鑑みたものであり、熱電素子の破損を防止できるとともに、生産性の向上が図れ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】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項１０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、Ｎ型熱電素子（１３）、吸熱電極部材（２０）、Ｐ型熱電素子（１２）、放熱電極部材（３０）の順に、複数組電気的に直列に積層してなる熱電素子群（１０）を備える熱電変換装置において、
熱電素子群（１０）を保持する保持部材（１１）が設けられ、この保持部材（１１）は、熱電素子（１２、１３）および吸熱、放熱電極部材（２０、３０）のそれぞれを貫通するように配設させて複数組積層するように構成したことを特徴としている。
【０００８】
この発明によれば、複数組積層された熱電素子（１２、１３）および吸熱、放熱電極部材（２０、３０）が保持部材（１１）によって保持されるので、組付けのときに、各構成部品の位置決めが容易にできるとともに、複数積層したときに崩れもなく簡単に組付けができる。これにより生産性の向上が図れる。
【０００９】
また、複数組積層された熱電素子群（１０）に外力が掛かったときに、保持部材（１１）によって熱電素子群（１０）の機械的強度が向上することで熱電素子（１２、１３）の破損を防止できる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、熱電素子（１２、１３）および吸熱、放熱電極部材（２０、３０）のそれぞれには、保持部材（１１）を貫通する貫通孔（１２ａ、１３ａ、２０ａ、３０ａ）が形成されていることを特徴としている。
【００１１】
この発明によれば、貫通孔（１２ａ、１３ａ、２０ａ、３０ａ）に保持部材（１１）を配設させることで、組付けのときに、各構成部品の位置決めが容易にできるとともに、複数積層したときに崩れもなく簡単に組付けができる。これにより、生産性の向上が図れる。また、保持部材（１１）によって熱電素子群（１０）の機械的強度が向上することで熱電素子（１２、１３）の破損を防止できる。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、貫通孔（１２ａ、１３ａ、２０ａ、３０ａ）は、略円形状に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、略円形状とすることで加工性が容易である。これにより、生産性の向上が図れる。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、保持部材（１１）は、外表面に絶縁層もしくは絶縁材のいずれか一方で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、絶縁材料だけでなく金属材料の表面に絶縁層を設けても良いため、保持部材（１１）の材料選定の範囲が広がるとともに、隣接する相互間の電気的絶縁性がより確実に図れる。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、熱電素子群（１０）の両端側には、電極（１５）および接続端子（２４）が配設され、熱電素子群（１０）は、その両端側に配設される熱電素子（１２、１３）と電極（１５）とが導通するように配設されていることを特徴としている。この発明によれば、電源との接続を容易に行えるとともに、接触抵抗を上昇させることなく導電性の向上が図れる。
【００１５】
請求項６に記載の発明では、熱電素子（１２、１３）には、吸熱、放熱電極部材（２０、３０）との接合面にＮｉメッキが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、熱電素子（１２、１３）と吸熱、放熱電極部材（２０、３０）とは相互間を半田で接合するため、例えば、半田や吸熱、放熱電極部材（２０、３０）の材料である銅材が熱電素子（１２、１３）に拡散されることで熱電素子（１２、１３）の特性の劣化するのを防止できる。
【００１６】
請求項７に記載の発明では、熱電素子群（１０）の一方の特定される方向に突設され、吸熱電極部材（２０）のそれぞれに伝熱可能に結合されている複数の吸熱熱交換部（２２）と、熱電素子群（１０）の吸熱熱交換部（２２）とは異なる方向に突設され、放熱電極部材（３０）のそれぞれに伝熱可能に結合されている複数の放熱熱交換部（３２）を有し、吸熱熱交換部（２２）は、吸熱電極部材（２０）に一体的に形成され、放熱熱交換部（３２）は、放熱電極部材（３０）に一体的に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、高効率の熱電素子群（１０）を形成できる。
【００１７】
請求項８に記載の発明では、熱電素子群（１０）を区画壁として、熱電素子群（１０）の両側に送風通路を形成するケース部材（２８、３８）が設けられ、このケース部材（２８、３８）は、吸熱熱交換部（２２）もしくは放熱熱交換部（３２）の外方端のいずれか一方を保持するように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、吸熱、放熱熱交換部（２２、３２）の変形による隣接する吸熱、放熱熱交換部（２２、３２）相互間の短絡を防止できる。
【００１８】
請求項９に記載の発明では、熱電素子群（１０）は、複数組積層された熱電素子（１２、１３）および吸熱、放熱電極部材（２０、３０）の外表面に絶縁性樹脂による絶縁コーティング処理が施されていることを特徴としている。この発明によれば、導電性部位が絶縁コーティングで覆うことができるので、特に、吸熱側に発生する凝縮水によるマイグレーションを防止することができる。
【００１９】
請求項１０に記載の発明では、絶縁コーティング処理は、絶縁性樹脂による電着塗装であることを特徴としている。この発明によれば、電着塗装によればピーンホールのない絶縁コーティングすることができる。
【００２０】
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】
【００２１】
（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４に基づいて説明する。図１は本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り、図２は図１に示すＡ−Ａ断面図である。また、図３（ａ）は熱電素子１２、１３の外観形状を示す斜視図であり、図３（ｂ）は吸熱、放熱電極部材２０、３０の外観形状を示す斜視図である。図４は熱電変換装置の電気配線形態を示す横断面図である。
【００２２】
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。
【００２３】
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るとともに、直列積層構造の熱電素子群１０の機械的な強度の向上を図ったものである。
【００２４】
熱電変換装置は、図１および図２に示すように、複数列（本例では３列）の熱電素子群１０と、その熱電素子群１０を覆うための一対のケース部材２８、３８から構成される。熱電素子群１０は、熱電素子群１０を保持する保持部材１１、Ｐ型、Ｎ型からなる熱電素子１２、１３、電極である電極部材１５、吸熱電極部材２０、放熱電極部材３０、および接続端子２４から一体に構成されている。
【００２５】
本実施形態の熱電素子群１０は、Ｎ型熱電素子１３、放熱電極部材３０、Ｐ型熱電素子１２、吸熱電極部材２０の順に交互に複数組電気的に直列に積層させた直列積層構造であって、熱電素子群１０の両端に電極部材１５を配設している。
【００２６】
つまり、複数のＮ型熱電素子１３と複数のＰ型熱電素子１２とが交互に積層されるとともに、各熱電素子１２、１３との間に各電極部材２０、３０を介して電気的に直列接続するように複数積層されている。
【００２７】
そして、各熱電素子１２、１３および各電極部材１５、２０、３０には、内部を貫通する貫通孔１２ａ、１３ａ、１５ａ、２０ａ、３０ａが形成され、その貫通孔１２ａ、１３ａ、１５ａ、２０ａ、３０ａに保持部材１１を挿入して複数積層するように構成されている。
【００２８】
保持部材１１は、セラミックスなどの絶縁性物質で形成され、かつ略円筒状に形成された保持棒であり、複数積層された熱電素子１２、１３、および電極部材１５、２０、３０を保持している。
【００２９】
また、保持部材１１の両端に銅材などの導電性金属からなる接続端子２４が配設されている。この接続端子２４は、外部の電源もしくは隣り合う熱電素子群１０を電気的に接続する端子であって、中空の円筒状に形成され、熱電素子１２、１３の末端に配設される電極部材１５に半田により接合される。
【００３０】
なお、ここでは、保持部材１１をセラミックスなどの絶縁性物質で形成したが、これに限らず、アルミニウム材を用いて、その外表面をアルマイト処理してアルミナの絶縁層を形成したものでも良い。また、その他の金属材料を用いてその外表面に絶縁層を形成したものでも良い。
【００３１】
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。その形状は、図３（ａ）に示すように、直方体もしくは立方体に形成し、その一箇所に保持部材１１が貫通する貫通孔１２ａ、１３ａが形成されている。
【００３２】
そして、熱電素子１２、１３の外表面、および貫通孔１２ａ、１３ａの内周面には、メッキ処理によるＮｉメッキを形成するようにしている。つまり、熱電素子１２、１３は、少なくとも後述する電極部材１５、２０、３０に半田によって接合される接合部を接合する前にＮｉメッキで保護するように形成している。
【００３３】
次に、各電極部材１５、２０、３０は、平板状の銅材などの導電性金属から形成された電極である。各電極部材１５、２０、３０のうち、電極部材１５は、保持部材１１の両端に配設され、接続端子２４と熱電素子１２、１３とを電気的に導通させる電極であり、熱電素子１２、１３の接合部とほぼ同形状の長方形もしくは正方形の形に形成されるとともに、保持部材１１が貫通する貫通孔１５ａが形成されている。
【００３４】
一方、各電極部材１５、２０、３０のうち、吸熱、放熱電極部材２０、３０は、隣接する熱電素子１２、１３の間に配設される電極であって、図３（ｂ）に示すように、熱電素子１２、１３の接合部の一方が外方に延びる長方形の形で形成されるとともに、保持部材１１が貫通する貫通孔１５ａが形成されている。
【００３５】
なお、吸熱、放熱電極部材２０、３０は、図３（ｂ）中に示す２点鎖線の下方側が電極部２１、３１であり、２点鎖線の上方側が熱交換部２２、３２である。その電極部２１、３１が隣接する熱電素子１２、１３の間に配設され、熱交換部２２、３２が電極部２１、３１から伝熱される熱を吸熱、放熱するためのフィンであって、本実施形態では平板状に形成され、かつ電極部２１、３１と一体的に形成されている。
【００３６】
そして、吸熱電極部材２０は、Ｎ型熱電素子１３とＰ型熱電素子１２との間に電極部２１が配設され、熱交換部２２の先端が上方（図１参照）に延びて後述するケース部材２８に保持されている。一方、放熱電極部材３０は、Ｐ型熱電素子１２とＮ型熱電素子１３との間に電極部３１が配設され、熱交換部３２が下方（図１参照）に延びて後述するケース部材３８に保持されている。
【００３７】
つまり、吸熱電極部材２０は、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、放熱電極部材３０は、Ｐ型熱電素子１２からＮ型熱電素子１３に向けて電流を流すための電極である。
【００３８】
また、吸熱電極部材２０および放熱電極部材３０に形成された熱交換部２２、３２は、電極部２１、３１と同じように、電位が印加されているため、互いに隣り合う熱交換部２２、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ケース部材２８、３８に配設されている。
【００３９】
次に、ケース部材２８、３８は、熱電素子群１０を区画壁として、熱電素子群１０の両側に送風通路を形成する耐熱樹脂製からなる筐体であって、上下方向に分割可能に形成されている。上方側のケース部材２８によって吸熱側の送風通路が形成され、下方側のケース部材３８によって放熱側の送風通路が形成される。
【００４０】
つまり、図２に示すように、上方側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２２と空気とが熱交換されて空気を冷却することができる。一方、下方側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３２と空気とが熱交換されて空気を加熱することができる。
【００４１】
ところで、本実施形態のケース部材２８、３８は、複数列（本例では３列）の熱電素子群１０を収容できるように形成されており、隣接する熱電素子群１０の間、および熱電素子群１０の外方にパッキン部材１４を配設させて、吸熱送風通路側と放熱送風通路側とを区画するように構成している。
【００４２】
なお、ケース部材２８、３８には、それぞれの内側に熱交換部２２、３２の先端を保持するように図示しない嵌合部が形成されている。これにより、熱交換部２２、３２の変形を防止できる。
【００４３】
ここで、ケース部材２８、３８に配列された複数列（本例では３列）の熱電素子群１０は、図４に示すように、一方の末端に端子２４ａ、他方の末端に端子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。
【００４４】
そして、隣り合う熱電素子群１０が電気的に直列となるように連結端子２４ｃで接続するようにしている。従って、端子２４ａから入力された直流電源は、図４中に示す上方左端のＮ型熱電素子１３から上方右端のＰ型熱電素子１２に直列的に流れ、次に、中間の右端のＮ型熱電素子１３から中間の左端のＰ型熱電素子１２に直列的に流れ、次に、下方左端のＮ型熱電素子１３から下方右端のＰ型熱電素子１２に直列的に流れる。
【００４５】
このときに、ＰＮ接合部となる放熱電極部材３０は、ペルチェ効果によって高温の状態となり、ＮＰ接合部となる吸熱電極部材２０は低温の状態となる。つまり、上方側（図１参照）に配置された熱交換部２２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（図１参照）に配置された熱交換部３２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。
【００４６】
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、吸熱熱交換部が放熱熱交換部を形成し、放熱熱交換部が吸熱熱交換部を形成する。
【００４７】
ここで、以上の構成による熱電素子群１０の組付け方法について説明する。まず、保持部材１１に組み付ける前に、熱電素子１２、１３の接合部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布する。より具体的には、Ｎｉメッキを施した接合部にペーストハンダを塗布する。なお、このときに、保持部材１１の両端の接続端子２４、電極部材１５が配設する部位、および接続端子２４、電極部材１５のそれぞれの接合部にもペーストハンダを塗布しておく。
【００４８】
そして、Ｎ型熱電素子１３、吸熱電極部材２０、Ｐ型熱電素子１２、放熱電極部材３０の順に、保持部材１１を貫通孔１３ａ、２０ａ、１２ａ、３０ａを貫通させて複数積層させる。そして、複数積層された保持部材１１の両端に電極部材１５および接続端子２４を配設する。そして、複数積層させた状態で、半田リフロー炉を通過させて半田接合を行う。これにより、熱電素子群１０が一体的に形成される。
【００４９】
さらに、半田接合を行った後に、熱電素子群１０の外表面を絶縁性樹脂による絶縁コーティング処理を行う。これにより、複数積層された各電極部材１５、２０、３０の外表面が電気的に絶縁されることになる。つまり、隣り合う熱交換部２２、３２同士が電気的に絶縁される。なお、例えば、絶縁性樹脂による電着塗装を行うことでピンホールの生じないコーティング処理ができる。
【００５０】
そして、一方のケース部材３８に熱電素子群１０を組み付けるとともに、隣接する熱電素子群１０の間、および熱電素子群１０の外方にパッキン部材１４を組み付ける。そして、もう一方のケース部材２８を組み付けることで熱電変換装置が形成される。
【００５１】
なお、熱電素子１２、１３および各電極部材１５、２０、３０は、極小部品であるため、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、手組みよりも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。
【００５２】
以上の第１実施形態による熱電変換装置によれば、熱電素子群１０を保持する保持部材１１が設けられ、この保持部材１１は、Ｐ型、Ｎ型熱電素子１２、１３および吸熱、放熱電極部材２０、３０のそれぞれを貫通するように配設させて複数組積層するように構成した。
【００５３】
これによれば、複数組積層された熱電素子１２、１３および吸熱、放熱電極部材２０、３０が保持部材１１によって保持されるので、組付けのときに、各構成部品の位置決めが容易にできるとともに、複数積層したときに崩れもなく簡単に組付けができる。これにより生産性の向上が図れる。
【００５４】
また、複数組積層された熱電素子群１０に外力が掛かったときに、保持部材１１によって熱電素子群１０の機械的強度が向上することで熱電素子１２、１３の破損を防止できる。
【００５５】
また、熱電素子１２、１３および吸熱、放熱電極部材２０、３０のそれぞれには、保持部材１１を貫通する貫通孔１２ａ、１３ａ、２０ａ、３０ａが形成されていることにより、貫通孔１２ａ、１３ａ、２０ａ、３０ａに保持部材１１を配設させることで、組付けのときに、各構成部品の位置決めが容易にできるとともに、複数積層したときに崩れもなく簡単に組付けができる。これにより、生産性の向上が図れる。
【００５６】
また、保持部材１１によって熱電素子群１０の機械的強度が向上することで熱電素子１２、１３の破損を防止できる。さらに、貫通孔１２ａ、１３ａ、２０ａ、３０ａは、略円形状に形成されていることにより、略円形状とすることで加工性が容易である。これにより、生産性の向上が図れる。
【００５７】
また、保持部材１１は、外表面に絶縁層もしくは絶縁材のいずれか一方で形成され、かつ貫通孔１２ａ、１３ａ、２０ａ、３０ａに接合によって結合されていることにより、隣接する相互間の電気的絶縁性がより確実に図れる。
【００５８】
また、熱電素子群１０の両端側には、電極部材１５と接続端子２４とが配設され、熱電素子群１０は、その両端に配設される熱電素子１２、１３と電極部材１５とが導通するように配設されていることにより、電源との接続を容易に行えるとともに、接触抵抗を上昇させることなく導電性の向上が図れる。
【００５９】
また、熱電素子１２、１３には、吸熱、放熱電極部材２０、３０との接合面にＮｉメッキが形成されていることにより、熱電素子１２、１３と吸熱、放熱電極部材２０、３０とは相互間を半田で接合するため、半田の成分や、吸熱、放熱電極部材２０、３０の材料である銅材が熱電素子１２、１３に拡散されることで熱電素子１２、１３の特性の劣化するのを防止できる。
【００６０】
また、熱電素子群１０の一方の特定される方向に突設され、吸熱電極部材２０のそれぞれに伝熱可能に結合されている複数の吸熱熱交換部２２と、熱電素子群１０の吸熱熱交換部２２とは異なる方向に突設され、放熱電極部材３０のそれぞれに伝熱可能に結合されている複数の放熱熱交換部３２を有し、吸熱熱交換部２２は、吸熱電極部材２０に一体的に形成され、放熱熱交換部３２は、放熱電極部材３０に一体的に形成されている。これにより、高効率の熱電素子群１０を形成できる。
【００６１】
また、熱電素子群１０を区画壁として、熱電素子群１０の両側に送風通路を形成するケース部材２８、３８が設けられ、このケース部材２８、３８は、吸熱熱交換部２２もしくは放熱熱交換部３２の外方端のいずれか一方を保持するように形成されている。これにより、吸熱、放熱熱交換部２２、３２の変形による隣接する吸熱、放熱熱交換部２２、３２相互間の短絡を防止できる。
【００６２】
また、熱電素子群１０は、複数組積層された熱電素子１２、１３および吸熱、放熱電極部材２０、３０の外表面に絶縁性樹脂による絶縁コーティング処理が施されている。これにより、導電性部位が絶縁コーティングで覆うことができるので、特に、吸熱側に発生する凝縮水によるマイグレーションを防止することができる。また、絶縁コーティング処理は、絶縁性樹脂による電着塗装である。これによれば、電着塗装によればピーンホールのない絶縁コーティングすることができる。
【００６３】
（第２実施形態）
以上の第１実施形態では、熱電素子１２、１３を直方体もしくは立方体に形成し、その一箇所に保持部材１１が貫通する貫通孔１２ａ、１３ａを略円形状に形成させたが、これに限らず、具体的には、図５（ａ）に示すように、熱電素子１２、１３を略円筒状に形成しても良い。そして、その熱電素子１２、１３に形成する貫通孔１２ａ、１３ａの一方にスリット１２ｂ、１３ｂを有する貫通孔を形成しても良い。
【００６４】
そして、各電極部材１５、２０、３０は、その形状および貫通孔１５ａ、２０ａ、３０ａを、図５（ａ）に示すように、熱電素子１２、１３とほぼ同形状に形成すれば良い。これによれば、略円形状の貫通孔１２ａ、１３ａ、１５ａ、２０ａ、３０ａと同じような効果を有する。
【００６５】
また、上記のほかに、熱電素子１２、１３および各電極部材１５、２０、３０に形成する貫通孔１２ａ、１３ａ、１５ａ、２０ａ、３０ａを、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、角穴状に形成しても良い。ただし、この場合では、保持部材１１を角棒状に形成している。これによれば、保持部材１１を軸として熱電素子１２、１３および各電極部材１５、２０、３０が回転することを防止できる。つまり、回り止め機能を有することができる。
【００６６】
（第３実施形態）
以上の実施形態では、複数列（例えば、３列）に配設される熱電素子群１０が電気的に直列となるように保持部材１１の両端の接続端子２４に連結端子２４ｃで接続するように形成したが、これに限らず、具体的には、図７に示すように、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に接続し、それぞれの熱電素子群１０に並列に電流が流れるように連結端子２４ｃで接続しても良い。
【００６７】
つまり、いずれの熱電素子群１０には、図７中に示す左方から右方向に向けて電流が流れるように連結端子２４ｃを接続している。
【００６８】
（第４実施形態）
以上の実施形態では、熱交換部２２、３２を平板状に形成したが、これに限らず、具体的には、図８に示すように、熱交換部２２、３２の平面に切り起こしなどの成形加工によって、ルーバー状に形成しても良い。これによれば、熱交換部２２、３２の熱交換面積の増加が図れる。従って、熱交換部２２、３２の小型化が図れる。
【００６９】
（他の実施形態）
以上の実施形態では、保持部材１１を外表面に絶縁層もしくは絶縁材のいずれか一方で形成させたが、これに限らず、保持部材１１を導電性材料で形成し、各電極部材１５、２０、３０に形成される貫通孔１２ａ、１３ａ、１５ａ、２０ａ、３０ａの内面に絶縁層を形成するようにしても良い。
【００７０】
また、以上の実施形態では、熱交換部２２、３２を吸熱、放熱電極部材２０、３０の電極部２１、３１に一体的に形成したが、これに限らず、電極部２１、３１と熱交換部２２、３２とを別体で形成し、電極部２１、３１と熱交換部２２、３２とを結合させても良い。
【００７１】
また、以上の実施形態では、各熱電素子１２、１３と各電極部材１５、２０、３０とを半田によって接合するように構成したが、これに限らず、各熱電素子１２、１３と各電極部材１５、２０、３０との接触面に押圧が掛かるようにスプリングなどのバネ部材（図示せず）を熱電素子群１０の一端に配設するように構成しても良い。
【００７２】
これによれば、各熱電素子１２、１３と各電極部材１５、２０、３０との接触面に所定の接触圧が確保できることで半田接合を省くことができる。これにより、生産性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】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模式図である。
【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（ａ）は熱電素子１２、１３の外観形状を示す斜視図、（ｂ）は吸熱、放熱電極部材２０、３０の外観形状を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態における熱電変換装置の電気配線形態を示す横断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態における（ａ）は熱電素子１２、１３の外観形状を示す斜視図、（ｂ）は吸熱、放熱電極部材２０、３０の外観形状を示す斜視図である。
【図６】本発明の第２実施形態の変形例における（ａ）は熱電素子１２、１３の外観形状を示す斜視図、（ｂ）は吸熱、放熱電極部材２０、３０の外観形状を示す斜視図である。
【図７】本発明の第３実施形態における熱電変換装置の電気配線形態を示す横断面図である。
【図８】本発明の第４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。
【符号の説明】
【００７４】
１０…熱電素子群
１１…保持部材
１２…Ｐ型熱電素子、熱電素子
１２ａ…貫通孔
１３…Ｎ型熱電素子、熱電素子
１３ａ…貫通孔
１５…電極部材（電極）
２０…吸熱電極部材、電極部材
２０ａ…貫通孔
２２…吸熱熱交換部、熱交換部
２４…接続端子
２８…ケース部材
３０…放熱電極部材、電極部材
３０ａ…貫通孔
３２…放熱熱交換部、熱交換部
３８…ケース部材
【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】
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【図８】
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