(57)【要約】【課題】  コルゲートフィンを熱交換部材に用いるもので、その連結部を、切り屑を出ず、小さな切断加工力で切断できることを目的とする。【解決手段】  導電性材料１に、第１の熱交換部２６、連結部２７、第２の熱交換部、電極部２５の順に連続的にコルゲート状に複数個の熱交換部材２２を形成する熱交換部材成形工程と、Ｐ型熱電素子１２とＮ型熱電素子１３を列設して熱電素子基板１０を構成する熱電素子組み付け工程と、電極部材１６とＰ型熱電素子乃至Ｎ型熱電素子との間を接合する電極部材接合工程と、コルゲート状の複数個の熱交換部材の電極部と電極部材とを接合する熱交換部材接合工程と、隣り合う熱交換部間にある連結部を切断して熱交換部材相互が電気的に絶縁される切断工程とを有し、切断工程は、連結部に切り込み溝２７ａを形成する切り込み溝形成工程と、切り込み溝を起点に、連結部に切り起こし部２７ｃを形成する切り起こし部形成工程とを備える。【選択図】  図６
2007042820.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性材料（１）に、第１の熱交換部（２６、３６）、連結部（２７、３７）、第２の熱交換部（２６、３６）、電極部（２５、３５）の順に連続的にコルゲート状に複数個の熱交換部材（２２、３２）を形成する熱交換部材成形工程と、
Ｐ型熱電素子（１２）およびＮ型熱電素子（１３）を、実質碁盤目状交互に複数個配列して熱電素子群を列設した熱電素子基板（１０）を構成する熱電素子組み付け工程と、
電極部材（１６）を、前記熱電素子基板（１０）に隣接して配列された前記Ｐ型熱電素子（１２）と前記Ｎ型熱電素子（１３）との端面に設置し、その後、前記電極部材（１６）と前記Ｐ型熱電素子（１２）との間および前記電極部材（１６）と前記Ｎ型熱電素子（１３）との間を接合する電極部材接合工程と、
前記熱交換部材成形工程で形成されたコルゲート状の複数個の熱交換部材（２２、３２）の前記電極部（２５、３５）を、少なくとも熱電素子群に沿って前記電極部材（１６）の一端面に複数列設置して、前記電極部材（１６）と前記電極部（２５、３５）とを接合する熱交換部材接合工程と、
前記熱交換部材接合工程で前記電極部（２５、３５）が前記電極部材（１６）に接合された複数個の熱交換部材（２２、３２）のうち、隣り合う前記熱交換部（２６、３６）間に形成された前記連結部（２７、３７）を切断して前記熱交換部材（２２、３２）相互が電気的に絶縁される切断工程とを有し、
前記切断工程は、
前記連結部（２７、３７）の切断予定方向に切り込み溝（２７ａ、３７ａ）を形成する切り込み溝形成工程と、
前記切り込み溝（２７ａ、３７ａ）の端部を起点に、前記連結部（２７、３７）を切り起こして切り起こし部（２７ｃ、３７ｃ）を形成する切り起こし部形成工程とを備えていることを特徴とする熱電変換装置の製造方法。
【請求項２】
前記切り起こし部形成工程の後、前記連結部（２７、３７）の切り起こし側に向けて切断刃（７０）を相対移動させることを特徴とする請求項１に記載の熱電変換装置の製造方法。
【請求項３】
前記切り起こし部形成工程は、前記連結部（２７、３７）を保持するための第１保持基材（２８、３８）に、前記連結部（２７、３７）を挿通可能な第１嵌合穴（２８ａ、３８ａ）を形成し、
前記第１嵌合穴（２８ａ、３８ａ）に前記連結部（２７、３７）を挿通させて保持した後、
前記第１嵌合穴（２８ａ、３８ａ）より突出する前記連結部（２７、３７）のアーチ部分（２７ｂ、３７ｂ）に向けて前記切断刃（７０）を相対移動させることにより、前記アーチ部分（２７ｂ、３７ｂ）を前記第１嵌合穴（２８ａ、３８ａ）の幅方向に切り起こすことを特徴とする請求項１に記載の熱電変換装置の製造方法。
【請求項４】
前記電極部（２５、３５）を保持するための第２保持基材（２１、３１）に、前記電極部（２５、３５）を嵌合可能な第２嵌合穴（２１ａ、３１ａ）を形成し、
前記電極部（２５、３５）を前記第２嵌合穴（２１ａ、３１ａ）に嵌合させた後、
前記連結部（２７、３７）の切り起こし側に向けて前記切断刃（７０）を相対移動させることを特徴とする請求項２に記載の熱電変換装置の製造方法。
【請求項５】
前記切断工程の前に実施する工程として、
前記連結部（２７、３７）を保持するための第１保持基材（２８、３８）に、前記連結部（２７、３７）を挿通可能な第１嵌合穴（２８ａ、３８ａ）を形成する第１保持基材形成工程と、
前記電極部（２５、３５）を保持するための第２保持基材（２１、３１）に、前記電極部（２５、３５）を嵌合可能な第２嵌合穴（２１ａ、３１ａ）を形成する第２保持基材形成工程と、
前記連結部（２７、３７）を前記第１嵌合穴（２８ａ、３８ａ）に挿通させ、
前記電極部（２５、３５）を前記第２嵌合穴（２１ａ、３１ａ）に嵌合させてコルゲート状熱交換部材組付体（２０、３０）を形成するコルゲート状熱交換部材組付体形成工程を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の熱電変換装置の製造方法。
【請求項６】
前記切断工程では、前記切断刃（７０）を相対移動させることにより、前記連結部（２７、３７）のアーチ部分（２７ｂ、３７ｂ）を、分断しかつ切り起こすことを特徴とする請求項２に記載の熱電変換装置の製造方法。
【請求項７】
電極部（２５、３５）と熱交換部（２６、３６）と連結部（２７、３７）を有する熱交換部材（２２、３２）に用いられ、
帯状の導電性材よりなるフィン材料（１）に、前記熱交換部（２６、３６）、前記電極部（２５、３５）、前記熱交換部（２６、３６）、および前記連結部（２７、３７）の順に連続的にコルゲート状に複数個の熱交換部材（２２、３２）を形成するコルゲートフィン成形方法において、
前記連結部（２７、３７）の切断予定方向に切り込み溝（２７ａ、３７ａ）を形成する切り込み溝形成工程と、
前記電極部（２５、３５）、前記熱交換部（２６、３６）、および前記連結部（２７、３７）を山折りし、波状に形成する山折り工程と、
前記熱交換部（２６、３６）に、波状の頂部間にルーバーを切り起こすルーバー形成工程と、
前記切り込み溝（２７ａ、３７ａ）の端部を起点に、切断刃（７０）を案内するための切り起こし部（２７ｃ、３７ｃ）を切り起こす切り起こし部形成工程とを備えていることを特徴とするコルゲートフィン成形方法。
【請求項８】
Ｐ型熱電素子（１２）およびＮ型熱電素子（１３）を交互に複数個配列してなる熱電素子群を列設して構成された熱電素子基板（１０）と、
導電性材料から形成され、前記熱電素子基板（１０）に隣接して配列された前記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電極部材（１６）と、
前記電極部材（１６）に伝熱可能に結合される電極部（２５、３５）およびその電極部（２５、３５）から伝熱される熱を吸熱、放熱する熱交換部（２６、３６）を有する熱交換部材（２２、３２）とを備え、
隣接する前記熱電素子（１２、１３）は前記電極部材（１６）を介して直列的に接続されているとともに、
前記熱交換部材（２２、３２）は、少なくとも前記熱電素子群に沿って複数個の前記電極部材（１６）を連結するように、前記電極部（２５、３５）と前記熱交換部（２６、３６）とが複数個連続的にコルゲート状に形成され、前記電極部（２５、３５）が前記電極部材（１６）の一端面に結合され、
前記熱交換部材（２２、３２）は、隣り合う前記熱交換部（２６、３６）相互がアーチ部（２７ｂ、３７ｂ）を有する連結部（２７、３７）を介して複数個連続的にコルゲート状に形成されており、前記連結部（２７、３７）を切断することで隣り合う前記熱交換部（２６、３７）相互が電気的に絶縁されており、
前記切断された前記連結部（２７、３７）のアーチ部（２７ｂ、３７ｂ）の角部は、切り起こし部（２７ｃ、３７ｃ）を有していることを特徴とする熱電変換装置。
【請求項９】
前記連結部（２７、３７）を挿通可能な第１嵌合穴（２８ａ、３８ａ）を有する第１保持基材（２８、３８）と、
前記電極部（２５、３５）を嵌合可能な第２嵌合穴（２１ａ、３１ａ）を有する第２保持基材（２１、３１）とを備え、
前記連結部（２７、３７）を前記第１嵌合穴（２８ａ、３８ａ）に挿通させ、
前記電極部（２５、３５）を前記第２嵌合穴（２１ａ、３１ａ）に嵌合させてコルゲート状熱交換部材組付体（２０、３０）を形成することを特徴とする請求項８に記載の熱電変換装置。
【請求項１０】
切断された前記連結部（２７、３７）の前記アーチ部（２７ｂ、３７ｂ）は、その幅Ｗｆが前記熱交換部（２６、３７）の幅Ｗａより大きくなるように、切り起こされていることを特徴とする請求項８または請求項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、その熱電変換装置の製造方法、およびこれに用いるコルゲートフィン形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱電変換装置としては、Ｎ型熱電素子とＰ型熱電素子を平面状に交互に配置し、各熱電素子一方面に一方側電極部材を取付けるとともに、各熱電素子の他方面に他方側電極部材を取付け、全ての熱電素子を直列接続するものがある（特許文献１参照）。この種の熱電変換装置では、一方側電極部材および他方側電極部材に、これらの電極部材から伝熱される熱を吸熱、放熱するための熱交換部材が一体に形成されている。
【０００３】
特許文献２で開示の熱交換部材の成形方法では、熱交換部材として、車両用ラジエータ等の熱交換器に用いられるコルゲートフィンを形成する技術が開示されており、薄板状のフィン素材を、折り曲げるとともに、ルーバーを切起したコルゲートフィンが連続加工される。
【特許文献１】特開２００３−１２４５３１号公報
【特許文献２】特開平８−２２９６１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術の熱電変換装置では、電極部材に熱交換部材が一体形成されているため、大掛かりな成形製造設備が必要となって電極部材および熱交換部材の成形コストが大となることが考えられる。このため、出願人は、電極部材および熱交換部材を別部材で成形して熱電素子上に直列接続するものを考えており、熱交換部材に、熱伝導性向上のため肉厚のコルゲートフィンを用いることを検討している。
【０００５】
しかしながら、このようなものを特許文献１のように、Ｎ型熱電素子とＰ型熱電素子を平面状に交互に配置するものに適用すると、隣り合う電極部材および熱交換部材を電気的に絶縁するために、熱交換部材として使用するコルゲートフィンは、電極部材に接合した後、電極間を繋ぐ連結部を切断する必要がある。
【０００６】
コルゲートフィンの連結部を切断する切断方法としては、レーザー、カッター等の切断治具、型抜きなどによる切断加工が考えられる。連結部の切り離しを行い、切り離なされた連結部の分割部分の絶縁性を確保しようとすると、いずれの方法も切り屑が発生するため、熱電変換装置内に混入する等して絶縁不良の発生要因となるおそれがある。
【０００７】
また、切断治具などにより切断する場合には、コルゲートフィンの板厚が厚いため、切断に要する荷重が大きくなり、コルゲートフィンに加わる切断加工力が増加する。切断加工力が増加すると、コルゲートフィンの変形や、比較的脆い熱電素子などへ影響を及ぼすおそれがある。
【０００８】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、コルゲートフィンを熱交換部材に用いるものにおいて、コルゲートフィンの連結部を、切り屑を出すことなく、小さな切断加工力で切り離しできることを目的とする。
【０００９】
また、別の目的は、コルゲートフィンを熱交換部材に用いるものにおいて、コルゲートフィンの連結部を、切り屑を出すことなく、小さな切断加工力で切り離しできるとともに、切り離し後の絶縁性の向上が図れる熱電変換装置の製造方法、熱電変換装置、およびこれに用いるコルゲートフィン形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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備える。
【００１１】
即ち、請求項１乃至６記載の発明では、導電性材料（１）に、第１の熱交換部（２６、３６）、連結部（２７、３７）、第２の熱交換部（２６、３６）、電極部（２５、３５）の順に連続的にコルゲート状に複数個の熱交換部材（２２、３２）を形成する熱交換部材成形工程と、
Ｐ型熱電素子（１２）およびＮ型熱電素子（１３）を、実質碁盤目状交互に複数個配列して熱電素子群を列設した熱電素子基板（１０）を構成する熱電素子組み付け工程と、
電極部材（１６）を、熱電素子基板（１０）に隣接して配列されたＰ型熱電素子（１２）とＮ型熱電素子（１３）との端面に設置し、その後、電極部材（１６）とＰ型熱電素子（１２）との間および電極部材（１６）とＮ型熱電素子（１３）との間を接合する電極部材接合工程と、
熱交換部材成形工程で形成されたコルゲート状の複数個の熱交換部材（２２、３２）の電極部（２５、３５）を、少なくとも熱電素子群に沿って電極部材（１６）の一端面に複数列設置して、電極部材（１６）と電極部（２５、３５）とを接合する熱交換部材接合工程と、
熱交換部材接合工程で電極部（２５、３５）が電極部材（１６）に接合された複数個の熱交換部材（２２、３２）のうち、隣り合う熱交換部（２６、３６）間に形成された連結部（２７、３７）を切断して熱交換部材（２２、３２）相互が電気的に絶縁される切断工程とを有し、
切断工程は、連結部（２７、３７）の切断予定方向に切り込み溝（２７ａ、３７ａ）を形成する切り込み溝形成工程と、切り込み溝（２７ａ、３７ａ）の端部を起点に、連結部（２７、３７）を切り起こして切り起こし部（２７ｃ、３７ｃ）を形成する切り起こし部形成工程とを備えていることを特徴とする。
【００１２】
これによると、切り込み溝形成工程と切り起こし部形成工程によって、連結部の切断予定方向に切り込み溝（２７ａ、３７ａ）を形成し、かつその切り込み溝（２７ａ、３７ａ）の端部を起点に、連結部（２７、３７）を切り起こすようにするので、連結部（２７、３７）のうち、肉厚が薄い切り込み溝（２７ａ、３７ｂ）に、切断工程で連結部（２７、３７）を切断するために使用の、例えば切断刃（７０）を案内可能とする切り起こし部（２７ｃ、３７ｃ）を形成することができる。
【００１３】
したがって、連結部（２７、３７）を、切り屑を出すことなく、小さな切断加工力で切り離すことが可能である。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明では、切り起こし部形成工程の後、前記連結部（２７、３７）の切り起こし側に向けて切断刃（７０）を相対移動させることを特徴とする。
【００１５】
これにより、切断工程で連結部（２７、３７）を切断刃（７０）で切断する際には、切り起こし部（２７ｃ、３７ｃ）に沿って切断刃（７０）を切り込み溝（２７ａ、３７ａ）に確実に案内することができる。しかも連結部と相対移動する切断刃（７０）によって、連結部（２７、３７）のうち、肉厚が薄い切り込み溝（２７ａ、３７ｂ）の部位に沿って、切り屑を出すことなく、比較的小さな切断加工力で切り裂くことができる。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明では、切り起こし部形成工程は、連結部（２７、３７）を保持するための第１保持基材（２８、３８）に、連結部（２７、３７）を挿通可能な第１嵌合穴（２８ａ、３８ａ）を形成し、第１嵌合穴（２８ａ、３８ａ）に連結部（２７、３７）を挿通させて保持した後、第１嵌合穴（２８ａ、３８ａ）より突出する連結部（２７、３７）のアーチ部分（２７ｂ、３７ｂ）に向けて切断刃（７０）を相対移動させることにより、アーチ部分（２７ｂ、３７ｂ）を第１嵌合穴（２８ａ、３８ａ）の幅方向に切り起こすことを特徴とする。
【００１７】
これによると、第１嵌合穴（２８ａ、３８ａ）より突出する連結部（２７、３７）のアーチ部分（２７ｂ、３７ｂ）に向けて切断刃（７０）を相対移動させることにより切り込み溝（２７ａ、３７ａ）に沿って切り裂くとき、切断刃（７０）の刃厚でアーチ部分（２７ｂ、３７ｂ）を分断するとともに、切り起こすことができる。
【００１８】
このように、分断されたアーチ部（２７ｂ、３７ｂ）を切り起こすことで、連結部（２７、３７）の切り離し後の絶縁性の向上が図れる。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明では、電極部（２５、３５）を保持するための第２保持基材（２１、３１）に、電極部（２５、３５）を嵌合可能な第２嵌合穴（２１ａ、３１ａ）を形成し、電極部（２５、３５）を第２嵌合穴（２１ａ、３１ａ）に嵌合させた後、
連結部（２７、３７）の切り起こし側に向けて切断刃（７０）を相対移動させることを特徴とする。
【００２０】
これによると、電極部（２５、３５）を第２嵌合穴（２１ａ、３１ａ）に嵌合させた後に、連結部（２７、３７）を切断刃（７０）で切断するので、切断刃（７０）による切断加工力の反力が連結部（２７、３７）側に作用したとしても、その作用力を、連結部（２７、３７）に熱交換部（２６、３６）を介して接続する電極部（２５、３５）が嵌合する第２保持基材（２１、３１）へ分散させることが可能である。
【００２１】
したがって、切り屑を出すことなく、連結部（２７、３７）を比較的小さな切断加工力で切り離すことができるとともに、切断加工時における比較的脆い熱電素子（１２、１３）へ影響を緩和することができる。
【００２２】
なお、ここで、請求項３に記載の発明のように、連結部（２７、３７）を第１嵌合穴（２８ａ、３８ａ）に挿通させて保持した後、連結部（２７、３７）を切断刃（７０）で切断する構成においても、切断刃（７０）による切断加工力の反力が連結部（２７、３７）側に作用したとしても、その作用力を、連結部（２７、３７）を保持する第１保持基材（２８、３８）へ分散させることが可能である。
【００２３】
また、請求項５に記載の発明では、切断工程の前に実施する工程として、連結部（２７、３７）を保持するための第１保持基材（２８、３８）に、連結部（２７、３７）を挿通可能な第１嵌合穴（２８ａ、３８ａ）を形成する第１保持基材形成工程と、電極部（２５、３５）を保持するための第２保持基材（２１、３１）に、電極部（２５、３５）を嵌合可能な第２嵌合穴（２１ａ、３１ａ）を形成する第２保持基材形成工程と、連結部（２７、３７）を第１嵌合穴（２８ａ、３８ａ）に挿通させ、電極部（２５、３５）を第２嵌合穴（２１ａ、３１ａ）に嵌合させてコルゲート状熱交換部材組付体（２０、３０）を形成するコルゲート状熱交換部材組付体形成工程を備えていることを特徴とする。
【００２４】
これにより、コルゲート状熱交換部材組付体（２０、３０）を組付けた段階が、電極部（２５、３５）を電極部材（１６）を介して熱電極素子（１２、１３）に結合させる前および後のいずれの場合であっても、隣り合う熱交換部（２６、３７）の相互の絶縁性確保のための切断加工時における比較的脆い熱電素子へ影響を緩和もしくは防止することができる。
【００２５】
また、請求項６に記載の発明では、切断工程では、切断刃（７０）を相対移動させることにより、連結部（２７、３７）のアーチ部分（２７ｂ、３７ｂ）を、分断しかつ切り起こすことを特徴とする。
【００２６】
このように、連結部（２７、３７）のアーチ部（２７ｂ、３７ｂ）を、分断しかつ切り起こす構成とするので、連結部（２７、３７）の切り離し後の絶縁性の向上が図れる。
【００２７】
また、請求項７に記載の発明では、電極部（２５、３５）と熱交換部（２６、３６）と連結部（２７、３７）を有する熱交換部材（２２、３２）に用いられ、
帯状の導電性材よりなるフィン材料（１）に、熱交換部（２６、３６）、電極部（２５、３５）、熱交換部（２６、３６）、および連結部（２７、３７）の順に連続的にコルゲート状に複数個の熱交換部材（２２、３２）を形成するコルゲートフィン成形方法において、
連結部（２７、３７）の切断予定方向に切り込み溝（２７ａ、３７ａ）を形成する切り込み溝形成工程と、電極部（２５、３５）、熱交換部（２６、３６）、および連結部（２７、３７）を山折りし、波状に形成する山折り工程と、熱交換部（２６、３６）に、波状の頂部間にルーバーを切り起こすルーバー形成工程と、切り込み溝（２７ａ、３７ａ）の端部を起点に、切断刃（７０）を案内するための切り起こし部（２７ｃ、３７ｃ）を切り起こす切り起こし部形成工程とを備えていることを特徴とする。
【００２８】
これにより、Ｎ型発熱素子（１３）およびＰ型発熱素子（１２）を基材（１１）上に交互に配置し、隣り合う電極部材（１６）に結合される熱交換部材（２２、３２）間が電気的に絶縁される熱電変換装置に用いられるコルゲートフィン形成方法として、優れた生産性を実現することができる。
【００２９】
また、請求項８乃至１０記載の発明では、Ｐ型熱電素子（１２）およびＮ型熱電素子（１３）を交互に複数個配列してなる熱電素子群を列設して構成された熱電素子基板（１０）と、
導電性材料から形成され、熱電素子基板（１０）に隣接して配列された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電極部材（１６）と、
電極部材（１６）に伝熱可能に結合される電極部（２５、３５）およびその電極部（２５、３５）から伝熱される熱を吸熱、放熱する熱交換部（２６、３６）を有する熱交換部材（２２、３２）とを備え、
隣接する熱電素子（１２、１３）は電極部材（１６）を介して直列的に接続されているとともに、
熱交換部材（２２、３２）は、少なくとも熱電素子群に沿って複数個の電極部材（１６）を連結するように、電極部（２５、３５）と熱交換部（２６、３６）とが複数個連続的にコルゲート状に形成され、電極部（２５、３５）が電極部材（１６）の一端面に結合され、
熱交換部材（２２、３２）は、隣り合う熱交換部（２６、３６）相互がアーチ部（２７ｂ、３７ｂ）を有する連結部（２７、３７）を介して複数個連続的にコルゲート状に形成されており、連結部（２７、３７）を切断することで隣り合う熱交換部（２６、３７）相互が電気的に絶縁されており、
切断された連結部（２７、３７）のアーチ部（２７ｂ、３７ｂ）の角部は、切り起こし部（２７ｃ、３７ｃ）を有していることを特徴とする。
【００３０】
これにより、連結部（２７、３７）を、切り屑を出すことなく、小さな切断加工力で切り離すことができる。したがって、優れた生産性の実現が可能な熱電変換装置を提供することができる。
【００３１】
また、請求項９に記載の発明では、連結部（２７、３７）を挿通可能な第１嵌合穴（２８ａ、３８ａ）を有する第１保持基材（２８、３８）と、電極部（２５、３５）を嵌合可能な第２嵌合穴（２１ａ、３１ａ）を有する第２保持基材（２１、３１）とを備え、
連結部（２７、３７）を第１嵌合穴（２８ａ、３８ａ）に挿通させ、
電極部（２５、３５）を第２嵌合穴（２１ａ、３１ａ）に嵌合させてコルゲート状熱交換部材組付体（２０、３０）を形成することを特徴とする。
【００３２】
これにより、コルゲート状熱交換部材組付体（２０、３０）を形成した段階が、電極部（２５、３５）を電極部材（１６）を介して熱電極素子（１２、１３）に結合させる前および後のいずれの場合であっても、隣り合う熱交換部材（２２、３２）つまり熱交換部（２６、３７）の相互の絶縁性確保のための切断する際に、その切断加工による比較的脆い熱電素子（１２、１３）へ影響を緩和もしくは防止することができる。
【００３３】
また、請求項１０に記載の発明では、切断された連結部（２７、３７）のアーチ部（２７ｂ、３７ｂ）は、その幅Ｗｆが熱交換部（２６、３７）の幅Ｗａより大きくなるように、切り起こされていることを特徴とする。
【００３４】
このように、切断されたアーチ部（２７ｂ、３７ｂ）を切り起こすことで、連結部（２７、３７）の切り離し後の絶縁性の向上が図れる。
【００３５】
なお、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態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】
【００３６】
以下、本発明の熱電変換装置、熱電変換装置の製造方法、およびコルゲートフィン成形方法を、具体化した実施形態を図面に従って説明する。
【００３７】
図１は、本実施形態の熱電変換装置の構成を示す模式的断面図である。図２は、図１の熱電変換装置を示す平面図である。図３は、図１中のＩＩＩよりみた矢視図である。図４は、図１の熱電変換装置を示す図であって、図２中のＩＶ−ＩＶよりみた模式的断面図である。図５は、図１の熱電変換装置の構成を示す分解構成図である。図６は、図１の熱電変換装置の製造過程を示す斜視的分解構成図である。図７は、図６中の熱交換部材の連結部を示す図であって、図７（ａ）は、切断刃を移動する方向からみた平面図、図７（ｂ）は側面図である。図８は、図１の熱電変換装置の製造過程を示す図であって、切断行程を示す斜視図である。図９は、図８中の切断行程を示す図であって、移動中切断刃の刃先側からみた平面図である。図１０は、図１の熱電変換装置に係わるコルゲートフィン形成方法を示す工程図である。
【００３８】
本実施形態の熱電変換装置は、図１、図３、および図４に示すように、複数個の熱電素子（詳しくはＰ型熱電素子１２とＮ型Ｐ型熱電素子１３）を所定の配列状態に配列した熱電素子基板１０と、隣接する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電極部材１６と、電極部材１６に伝熱可能に結合する熱交換部材２２、３２と、熱交換部材２２、３２を保持する第１保持基材２８、３８および第２保持基材２１、３１とを含んで構成されている。
【００３９】
熱電素子基板１０は、図３に示すように、基材としての絶縁基板１１に、Ｐ型熱電素子１２およびＮ型熱電素子１３を交互に複数個配列してなる熱電素子群を列設して一体構成にしたものである。また、この熱電素子基板１０は、隣接するＰ型熱電素子１２とＮ型熱電素子１３の両端面に電極部材１６を接合して一体に構成している。
【００４０】
絶縁基板１１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）より平板状に形成されている。
【００４１】
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１３はＢｉ−Ｔｅ系化合物からなるＮ型半導体により構成される周知の熱電素子である。本実施例で用いるＰ型熱電素子１２およびＮ型熱電素子１３は、熱電素子としては極小部品であり、熱電素子基板１０は、Ｐ型熱電素子１２およびＮ型熱電素子１３を絶縁基板１１に碁盤目状に配列するように一体成形で形成している。このときに、Ｐ型熱電素子１２およびＮ型熱電素子１３は、絶縁基板１１よりも上端面、下端面が突き出すように配置されている。
【００４２】
電極部材１６は、図３に示すように、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Ｐ型熱電素子１２およびＮ型熱電素子１３を電気的に接続する電極である。つまり、隣接する熱電素子１２、１３の両端には、電極部材１６を介して直列的に接続するように複数個配設している。なお、電極部材１６は、熱電素子１２、１３の端面に半田付けで接合している。
【００４３】
具体的には、図１に示すように、隣接する熱電素子１２、１３の両端に電極部材１６を介して電気的直列接続することで、隣接するＰ型熱電素子１２およびＮ型熱電素子１３の上端面側では、Ｎ型熱電素子１３からＰ型熱電素子１２に電流が流れるように接続され、隣接するＰ型熱電素子１２およびＮ型熱電素子１３の下端面側では、Ｐ型熱電素子１２からＮ型熱電素子１３に電流が流れるように接続されている。なお、図中に示す左右端に配置されるＮ型熱電素子１３（図中の左端）、Ｐ型熱電素子１２（図中の右端）には、それぞれ端子２４ａ、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】
これにより、絶縁部材１１の上方側に配設される電極部材１６は、電気的にＮＰ接合となるように熱電素子１２、１３の端面に複数個配列され、絶縁部材１１の下方側に配設される電極部材１６は、電気的にＰＮ接合となるように熱電素子１２、１３の端面に複数個配列されている。このときに、ＰＮ接合部を構成する下方の電極部材１６および熱交換部材（以下、放熱用熱交換部材）３２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の電極部材１６および熱交換部材（以下、吸熱用熱交換部材）２２は低温の状態となる。
【００４５】
熱交換部材２２、３２（詳しくは、吸熱用熱交換部材２２と放熱用熱交換部材３２）は、電極部２５、３５と、電極部２５、３５の両端に接続する熱交換部２６、３６と、連結部２７、３７とを含んで構成されている。隣り合う熱交換部材２２、３２は、図６に示すように、隣り合う熱交換部２６、３６相互間を連結する連結部２７、３７を介して接続するように形成された後、熱交換部材２２、３２相互が電気的に絶縁されるように構成されている。
【００４６】
具体的には、複数個連続的に接続する熱交換部材２２、３２は、銅材などの導電性金属からなる所定板厚（本実施例では、０．３ｍｍ程度）の板材を用いて、図６に示すように、電極部２５、３５と、電極部２５、３５の両端に接続する熱交換部２６、３６と、隣り合う熱交換部２６、３６を連結する連結部２７、３７とを複数個連続的にコルゲート（波型）状に形成するいわゆるコルゲートフィン状に形成されている。そして、隣り合う熱交換部材２２、３２は、連結部２７、３７のアーム部２７ｂ、（図示しない３７ｂ、以下同様）を切断切り離しを行なうことで、熱交換部材２２、３２相互が電気的に絶縁されている（図４参照）。
【００４７】
電極部２５、３５は、図１および図４に示すように、略平坦部状に形成され、電極部材１６に伝熱可能に結合されている。電極部２５、３５は、電極部材１６の端面に半田付けで接続されている。
【００４８】
熱交換部２６、３７は、ルーバーを備えており、このルーバーは、山折りされ波状に連続形成された山部側の連結部２７、３７と谷部側の電極部２５、３５との間に形成され、波状の頂部間に切り起こされるように形成されている。なお、ルーバーは、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る。
【００４９】
連結部２７、３７は、図１および図４に示すように、略円弧状に形成されており、互いに分断されるアーム部２７ｂ、３７ｂとを備えている。アーチ部２７ｂ、３７ｂは請求範囲に記載のアーチ部分に相当する。
【００５０】
この分断されたアーム部２７ｂの角部には、後述する切り起こし部２７ｃを有している。なお、アーム部２７ｂの角部に、切り起こし部２７ｃが残存していないものであってもよい。これにより、連結部２７、３７を、切断刃７０により、切り屑を出すことなく、小さな切断加工力で切り離すことができる。したがって、優れた生産性の実現が可能な熱電変換装置を提供することができる。
【００５１】
また、連結部２７、３７の切断予定部位には、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、連結部２７、３７のアーム部２７ｂ、３７ｂを曲げる曲げ内側に、切断予定方向に沿って切り込み溝２７ａ、３７ａが予め形成されている。なお、切り込み溝２７ａ、３７ａと切り起こし部２７ｃ、３７ｃの関係は、切り込み溝２７ａ、３７ａの端部を起点に、連結部２７、３７を切り起こして切り起こし部２７ｃ、３７ｃが形成されている。
【００５２】
なお、この切り起こし部２７ｃ、３７ｃは、図８に示すように、切断刃７０の刃先の形状に沿うように切り起こされている。これにより、切り起こし部２７ｃ、３７ｃが形成する切断刃７０の案内のためのＶ字状ノッチ２７ｋ、３７ｋに沿ってスムースに案内される。
【００５３】
分割されたアーム部２７ｂ、３７ｂの幅Ｗｆ（図９参照）は、熱交換部２６、３６の幅（詳しくは第１嵌合穴２８ａ、３８ｂに嵌合している部分の幅）Ｗａより大きく形成されている。これにより、分割されたアーム部２７ｂ、３７ｂ相互間には、絶縁性を確保する切り離し部Ｋが確実に形成されている（図２および図４参照）。このように分断されたアーチ部２７ｂ、３７ｂを、切断刃７０の刃幅Ｗｃで切り起こすことにより、連結部２７、３７の切り離し後の絶縁性の向上が図れる。
【００５４】
第１保持基材２８、３８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）からなる平板状の絶縁基板で構成されている。第１保持基材２８、３８には、連結部２７、３７を嵌合可能にする嵌合穴２８ａ、３８ａが形成されている。その嵌合穴２８ａ、３８ａに連結部２７、３７を挿入することで、熱交換部材２２、３２と第２保持基材２８、３８とを一体に構成している。
【００５５】
第２保持基材２１、３１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）からなる平板状の絶縁基板で構成されている。第２保持基材２１、３１には、電極部２５、３５を嵌合可能にする嵌合穴２１ａ、３１ａが形成されている。その嵌合穴２１ａ、３１ａに電極部２５、３５を挿入することで、熱交換部材２２、３２と第２保持基材２１、３１とを一体に構成している。
【００５６】
なお、ここで、吸熱熱交換部材２２の連結部２７および吸熱電極部２５をそれぞれ第１嵌合穴２８ａ、第２嵌合穴２１ａに嵌合することで、吸熱熱交換部材２２を第１保持基材２８および第２保持基材２１とを一体に保持してなる吸熱電極基板２０を構成する。吸熱電極基板２０は、コルゲート状熱交換部材組付体を構成する。吸熱電極部２５および熱交換部２６は、吸熱部を構成する。吸熱用熱交換部材２２は、吸熱熱交換部を構成する。
【００５７】
また、放熱熱交換部材３２の連結部３７および放熱電極部３５をそれぞれ第１嵌合穴３８ａ、第２嵌合穴３１ａに嵌合することで、放熱熱交換部材３２を第１保持基材３８および第２保持基材３１とを一体に保持してなる放熱電極基板３０を構成する。放熱電極基板３０は、請求範囲に記載のコルゲート状熱交換部材組付体を構成する。放熱電極部３５および熱交換部３６は、放熱部を構成する。放熱用熱交換部材３２は、放熱熱交換部を構成する。
【００５８】
上述した構成を有する熱電変換装置は、図１に示すように、熱電素子基板１０を区画壁として、熱電素子基板１０の両側に図示しないケース部材で送風通路を形成し、その送風通路に空気を流通する（図２参照）ことで、熱交換部２６、３６のルーバーと空気とが熱交換される。熱交換部２６のルーバーと空気とが熱交換されることで、熱電素子基板１０の上方側に配置されている吸熱用熱交換部材２２は、熱交換部２６で空気を冷却する。一方、熱交換部３６のルーバーと空気とが熱交換されることで、熱電素子基板１０の下方側に配置されている放熱用熱交換部材３２は、熱交換部３６で空気を加熱する。
【００５９】
さらに、本実施形態の熱電変換装置の熱交換部材２２、３２は、電極部材１６に電熱可能に結合する電極部２５、３５と、電極部２５、３５の両端に接続する熱交換部２６、３６と、隣り合う熱交換部２６、３６を連結する連結部２７、３７とを複数個連続的にコルゲート状に形成した後に、連結部２７、３７を分断され、分断された連結部２７、３７のアーチ部２７ｂ、３７ｂの角部は、切り起こし部２７ｃ、３７ｃを有しているように構成されている。
【００６０】
これにより、連結部２７、３７を、切り屑を出すことなく、小さな切断加工力で切り離すことができる。したがって、優れた生産性の実現が可能な熱電変換装置を提供することができる。
【００６１】
さらに、本実施形態の熱電変換装置は、連結部２７、３７を挿通可能な第１嵌合穴２８ａ、３８ａを有する第１保持基材２８、３８と、電極部２５、３５を嵌合可能な第２嵌合穴２１ａ、３１ａを有する第２保持基材２１、３１とを備え、連結部２７、３７を第１嵌合穴２８ａ、３８ａに挿通させ、電極部２５、３５を第２嵌合穴２１ａ、３１ａに嵌合させてコルゲート状熱交換部材組付体２０、３０を形成するようにしている。
【００６２】
これにより、コルゲート状熱交換部材組付体２０、３０を形成した段階が、電極部２５、３５を電極部材１６を介して熱電極素子１２、１３に結合させる前および後のいずれの場合であっても、隣り合う熱交換部材２２、３２の相互の絶縁性確保のために連結部２７、３７を切断する際に、その切断加工による比較的脆い熱電素子１２、１３へ影響を緩和もしくは防止することができる。
【００６３】
さらに、本実施形態の熱電変換装置は、分断されたアーチ部２７ｂ、３７ｂは、その幅Ｗｆが熱交換部２６、３７の幅Ｗａより大きくなるように、切り起こされているように構成されている。
【００６４】
このように、分断されたアーチ部２７ｂ、３７ｂを切り起こすことで、連結部２７、３７の切り離し後の絶縁性の向上が図れる。
【００６５】
次に、熱電変換装置の製造方法、および熱電変換装置に用いる熱交換部材２２、３３を複数個連続的にコルゲート状に形成するコルゲートフィン成形方法について以下説明する。図５から図９は、熱電変換装置の製造方法を説明する工程図である。図１０は、コルゲートフィン成形方法を説明する工程図である。
【００６６】
まず、熱電変換装置の製造方法は、主要な工程で説明すると、熱電素子組付け工程と、電極部材接合工程と、熱交換部材成形工程と、コルゲート状熱交換部材組付体形成工程と、熱交換部材接合工程と、切断工程とを含んで構成されている。
【００６７】
熱電素子組付け工程では、熱電素子１２、１３は、図３に示すように、絶縁基板１１に設けられた基板穴にＰ型熱電素子１２とＮ型熱電素子１３を交互に略碁盤目状に複数個配列され、熱電素子１２、１３を絶縁基板１１に一体的に組付けた熱電素子基板１０を形成する。なお、このとき、半導体、電子部品などを回路基板に組付けるための製造装置であるマウンター装置を用いて製造してもよい。
【００６８】
電極部材接合工程では、平板状に形成された電極部材１６を摘む等して、図３に示すように、絶縁基板１１に所定の配列形状に配列されてなる熱電素子１２、１３の端面に配置し、これらを複数組配置した後に、熱電素子１２、１３と電極部材１６とを半田付けで接合する。
【００６９】
なお、この電極部材接合工程は熱電素子基板１０の両面のうち、例えばまず表面、次に裏面というように、片面ごと行なう。一方の片面で熱電素子１２、１３と電極部材１６とを接合した後に、他方の片面は熱電素子基板１０を反転させ、他方の片面での熱電素子１２、１３と電極部材１６とを接合するようにする。また、熱電素子１２、１３の端面の接合面には、予めペーストハンダなどをスクリーン印刷で塗布しておいてから、熱電素子１２、１３と電極部材１６とを接合する接合工程を行なうことで、半田付けによる接合が容易となる。
【００７０】
熱交換部材成形工程では、図６に示すように、吸熱用熱交換部材２２、放熱用熱交換部材３２を、複数個連続的にコルゲート状に形成する。なお、以下の本実施例の説明では、説明簡略のために、吸熱用熱交換部材２２の形成方法を説明し、放熱用熱交換部材３２の形成方法の説明は省略する。
【００７１】
熱交換部材成形工程では、熱交換部材（吸熱用熱交換部材）２２を、帯状の導電性材料（以下、フィン材と呼ぶ）１より、図６および図１０に示すように、熱交換部２６、電極部（吸熱電極部）２５、熱交換部２６、および連結部２７の順で連続的にコルゲート状に形成する。
【００７２】
さらに、この熱交換部材成形工程では、図７（ａ）および図１０に示すように、上記連結部２７、３７の切断予定方向に切り込み溝２７ａ、３７ａを形成する切り込み溝形成工程と、切り込み溝２７ａ、３７ａの端部を起点に、連結部２７、３７を切り起こして切り起こし部２７ｃ、３７ｃを形成する切り起こし部形成工程を備えている。
【００７３】
具体的には、切り込み溝形成工程では、図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、連結部２７に、切断刃７０による切断予定方向に沿って切り込み溝２７ａを形成する。さらに、切り起こし部形成工程では、図７（ｂ）に示す切り込み溝２７ａの端部を起点に、連結部２７のアーム部２７ｂを切り起こす。これにより、この切り起こし部形成工程では、連結部２７のアーム部２７ｂの角部に、切り起こし部２７ｃを切り起こすことで、切断刃７０案内のためのＶ字状ノッチ２７ｋが形成される。
【００７４】
なお、熱交換部材２２、３２を複数個連続的にコルゲート状に形成する製造方法としては、図１０に示すように、プレス加工による成形方法で形成する。このプレス加工による成形方法の詳細については、後述する。
【００７５】
コルゲート状熱交換部材組付体形成工程では、複数個連続的にコルゲート状に形成された熱交換部材２２、３２の連結部２７、３７および電極部２５、３５を、図５に示すように、それぞれ、第１保持基材２８、３８の第１嵌合穴２８ａ、３８ａ、第２保持基材２１、３８の第２嵌合穴２１ａ、３１ａに嵌合させて、熱交換部材２２、３２を第１保持基材２８、３８および第２保持基材２１、３１に一体的に組付けるコルゲート状熱交換部材組付体２０、３０を形成する。
【００７６】
なお、コルゲート状熱交換部材組付体形成工程の前工程には、第１保持基材形成工程と、第２保持基材形成工程とを備えている。第１保持基材形成工程では、連結部２７、３７を保持するための第１保持基材２８、３８に、連結部２７、３８を挿通可能な第１嵌合穴２８ａ、３８ａを形成する。第２保持基板形成工程では、電極部２５、３５を保持するための第２保持基材２１、３１に、電極部２５、３５を嵌合可能な第２嵌合穴２１ａ、３１ａを形成する。
【００７７】
熱交換部材接合工程では、図５に示すように、コルゲート状熱交換部材組付体２０、３０の電極部２５、３５と、電極部材接合工程で接合された電極部材１６の一端面とを、半田付けにより接合する。なお、具体的には、コルゲート状熱交換部材組付体２０の吸熱電極部２５と、電極部材１６の一端面との複数の接合箇所を、一斉に接合する。また、コルゲート状熱交換部材組付体３０の放熱電極部３５と、電極部材１６の一端面との複数の接合箇所を、一斉に接合する。
【００７８】
切断工程では、図８に示すように、カッター等の切断刃７０を連結部２７、３７の切り起こし部２７ｃ、３７ｃに向けて相対移動させて、連結部２７、３７を切断する。具体的には、図８および図９に示すように、この切断工程は、コルゲート状熱交換部材組付体２０の嵌合穴２８ａより突出する連結部２７のアーチ部２７ｂに向けて切断刃７０を相対移動させることにより、連結部２７のアーチ部２７ｃを切断予定方向に沿って分断する。
【００７９】
このとき、図９に示すように、切断刃７０がアーチ部２７ｂに向けて切断刃７０を相対移動することで、アーチ部２７ｃは、切断刃７０の刃厚Ｗｃにより嵌合穴２８ａの幅方向に切り起こされる。
【００８０】
上述の本実施形態の製造方法では、連結部２７、３７の切断予定方向に切り込み溝２７ａ、３７ａを形成し、切り込み溝２７ａ、３７ａの端部を起点に、連結部２７、３７を切り起こした後、連結部２７、３７の切り起こし部２７ｃ、３７ｃに向けて切断刃７０を相対移動させるように構成している。
【００８１】
これによると、切り込み溝２７ａ、３７ａの端部を起点に、連結部２７、３７を切り起こすので、切り込み溝２７ａ、３７ｂに切断刃７０を案内可能な切り起こし部２７ｃ、３７ｃを形成することができる。これにより、連結部２７、３７を切断刃７０で切断する際に、切り起こし部２７ｃ、３７ｃに沿って切断刃７０を切り込み溝２７ａ、３７ａに確実に案内できる。
【００８２】
しかも、連結部２７、３７のうち、肉厚が薄い切り込み溝２７ａ、３７ｂの部位に沿って切断刃７０で切り裂くことができる。
【００８３】
したがって、連結部２７、３７を、切り屑を出すことなく、小さな切断加工力で切り離すことができる。
【００８４】
また、本実施形態の製造方法では、連結部２７、３７を保持するための第１保持基材２８、３８に、連結部２７、３７を挿通可能な第１嵌合穴２８ａ、３８ａを形成し、第１嵌合穴２８ａ、３８ａに連結部２７、３７を挿通させて保持した後、第１嵌合穴２８ａ、３８ａより突出する連結部２７、３７のアーチ部２７ｂ、３７ｂに向けて切断刃７０を相対移動させることにより、アーチ部２７ｂ、３７ｂを嵌合穴２８ａ、３８ａの幅方向に切り起こすように構成している。
【００８５】
これによると、第１嵌合穴２８ａ、３８ａより突出する連結部２７、３７のアーチ部分２７ｂ、３７ｂすなわちＶ字状ノッチ２７ｋ、３７ｋに向けて切断刃７０を相対移動させることにより切り込み溝２７ａ、３７ｂに沿って連結部２７、３７を切り裂くとき、切断刃７０の刃厚でアーチ部２７ｂ、３７ｂを分断するとともに、切り起こすことができる。
【００８６】
このように、分断されたアーチ部２７ｂ、３７ｂを切り起こすことで、連結部２７、３７の切り離し後の絶縁性の向上が図れる。
【００８７】
また、本実施形態の製造方法では、電極部２５、３５を保持するための第２保持基材２１、３１に、電極部２５、３５を嵌合可能な第２嵌合穴２１ａ、３１ａを形成し、電極部２５、３５を第２嵌合穴２１ａ、３１ａに嵌合させた後、連結部２７、３７の切り起こし部２７ｃ、３７ｃに向けて切断刃７０を相対移動させるように構成することが好ましい。
【００８８】
これによると、電極部２５、３５を第２嵌合穴２１ａ、３１ａに嵌合させた後に、連結部２７、３７を切断刃７０で切断するので、切断刃７０による切断加工力の反力が連結部２７、３７側に作用したとしても、その作用力は、連結部２７、３７に熱交換部２６、３６を介して接続する電極部２５、３５が嵌合する第２保持基材２１、３１側へ分散させることが可能である。
【００８９】
したがって、切り屑を出すことなく、連結部２７、３７を小さな切断加工力で切り離すことができるとともに、切断加工時における比較的脆い熱電素子１２、１３へ影響を緩和することができる。
【００９０】
また、本実施形態の製造方法では、連結部２７、３７を第１嵌合穴２８ａ、３８ａに挿通させるとともに、電極部２５、３５を第２嵌合穴２１ａ、３１ａに嵌合させることで、コルゲート状熱交換部材組付体２０、３０を形成しておくことが好ましい。さらに、コルゲート状熱交換部材組付体２０、３０を形成させた後、連結部２７、３７のアーチ部２７ｂ、３７ｂに向けて切断刃７０を相対移動させられるように構成する。
【００９１】
これにより、電極部２５、３５を電極部材１６を介して熱電極素子１２、１３に結合させる前の、コルゲート状熱交換部材組付体２０、３０を組付けた段階で、連結部２７、３７を切断刃７０で切断することができる。したがって、切断加工時に切断加工力が比較的脆い熱電素子へ影響を及ぼすことはない。
【００９２】
また、本実施形態の製造方法では、帯状の導電性のフィン材１に、熱交換部２６、３６、電極部２５、３５、熱交換部２６、３６、および連結部２７、３７の順に連続的にコルゲート状に複数個の熱交換部材２２、３２を形成する熱交換部材形成工程と、連結部２７、３７の切断予定方向に切り込み溝２７ａ、３７ａを形成する切り込み溝形成工程と、切り込み溝２７ａ、３７ａの端部を起点に、連結部２７、３７を切り起こして切り起こし部２７ｃ、３７ｃを形成する切り起こし部形成工程とを備えているように構成している。
【００９３】
これにより、熱交換部材２２、３２を複数個連続的にコルゲート状に形成し、電極部材１６の一端面に結合させることで、熱交換部材２２、３２の形成工数および組付工数が大幅に低減できる。したがって、優れた生産性を実現することができる。
【００９４】
また、本実施形態の製造方法では、連結部２７、３７を保持するための第１保持基材２８、３８に、連結部２７、３７を挿通可能な第１嵌合穴２８ａ、３８ａを形成する第１保持基材形成工程と、電極部２５、３５を保持するための第２保持基材２１、３１に、電極部２５、３５を嵌合可能な第２嵌合穴２１ａ、３１ａを形成する第２保持基材形成工程と、連結部２７、３７を第１嵌合穴２８ａ、３８ａに挿通させ、電極部２５、３５を第２嵌合穴２８ａ、３８ａに嵌合させてコルゲート状熱交換部材組付体２０、３０を形成するコルゲート状熱交換部材組付体形成工程を備えているように構成する。
【００９５】
これにより、コルゲート状熱交換部材組付体２０、３０を組付けた段階が、電極部２５、３５を電極部材１６を介して熱電極素子１２、１３に結合させる前および後のいずれの場合であっても、隣り合う熱交換部部材２２、３２の相互の絶縁性確保のための連結部２７、３７の切断加工時において、切断加工力による連絡部２７、３７への反力がコルゲート状熱交換部材組付体２０、３０に吸収されるため、切断加工力による比較的脆い熱電素子へ影響を緩和もしくは防止することができる。
【００９６】
また、本実施形態の製造方法では、連結部２７、３７の切り起こし部２７ｃ、３７ｃに向けて切断刃７０を相対移動させる切断工程を備えているように構成している。
【００９７】
これにより、隣り合う熱交換部材２２、３２の相互の絶縁性確保のための連結部２７、３７の切断加工を行なう場合において、連結部２７、３７の切り起こし部２７ｃ、３７ｃに向けて切断刃７０を相対移動させる切断工程を備えているので、連結部２７、３７を、切り屑を出すことなく、小さな切断加工力で切り離すことができる。
【００９８】
また、本実施形態の製造方法では、切断工程は、切断刃７０を相対移動させることにより、連結部２７、３７のアーチ部分２７ｂ、３７ｂを、分断しかつ切り起こすように構成されている。
【００９９】
これにより、分断されたアーチ部２７ｂ、３７ｂを切り起こすことで、連結部２７、３７の切り離し後の絶縁性の向上が図れる。
【０１００】
次に、コルゲートフィン成形方法を図１０に従って説明する。図１０に示すように、複数個の連続的に接続する熱交換部材２２、３２を、帯状のフィン材１をプレス加工することにより、熱交換部２６、３６、電極部２５、３５、熱交換部２６、３６、および連結部２７、３７の順で連続的にコルゲート状に形成する。
【０１０１】
コルゲートフィン成形方法は、主要な工程で説明すると、図１０に示すように、連結部２７、３６の切断予定方向に切り込み溝２７ａ、３７ａを形成する切り込み溝形成工程と、電極部２５、３５、熱交換部２６、３６、および連結部２７、３７を山折りし、波状に形成する山折り工程と、熱交換部２６、３６に、波状の頂部間にルーバーを切り起こすルーバー形成工程と、切り込み溝２７ａ、３７ａの端部を起点に、切断刃７０を案内するための切り起こし部２７ｃ、３７ｃを切り起こす切り起こし部形成工程とを備えている。
【０１０２】
これにより、Ｐ型発熱素子１２およびＮ型発熱素子１３を絶縁基板１１に交互に配置し、隣り合う電極部材１６に結合される熱交換部材２２、３２間が電気的に絶縁される熱電変換装置に用いられるコルゲートフィン形成方法として、優れた生産性を実現することができる。
【０１０３】
なお、切り込み溝形成工程は、平坦部である電極部２５、３５と、熱交換部２６、３６を山折りする折り曲げ部の曲げ内側に、切り込み溝２５ａ、３５ａを形成することが好ましい。熱交換部材２２、３２の所定板厚（本実施例では、０．３ｍｍ程度）が比較的厚い場合であっても、複数個の連続的にコルゲート状に山折りすることが容易になり、板厚が比較的厚いコルゲートフィン成形方法として、優れた生産性を実現できる。
【０１０４】
なお、図１０中の８１は、帯状のフィン材１に切り込み溝２７ａを形成する押出しプレス加工装置であり、８２は、帯状のフィン材１を山折りする山折り加工と、熱交換部２６、３６のルーバーを切り起こすルーバー加工をする複合プレス装置であり、８３は、切り込み溝２７ａ、３７ａの端部を起点に、連結部２７、３７を切り起こす切り起こしプレス装置である。なお、ここで、押出しプレス加工装置８１、複合プレス装置８２、および切り起こしプレス装置８３は、プレス加工による熱交換部材２２、３２を複数個連続的にコルゲート状に形成する製造装置を構成する。
【０１０５】
（他の実施形態）
以上説明した本実施形態では、熱交換部材２２、３２を複数個連続的にコルゲート状に形成する製造方法として、プレス加工による成形方法を説明したが、図１１に示すようなローラー加工による成形方法であってもよい。図１１中の１８６は山折り成形ローラーであり、１８５はルーバー切り起こしおよび切り込み溝形成用ローレットローラーであり、１８７はＶ字状ノッチ２７ｋ、３７ｋを形成のため、切り起こし部２７ａ、３７ａを切り起こすＶ字状ノッチ形成用ローラーである。なお、ここで、山折り成形ローラー１８６、ローレットローラー１８５、Ｖ字状ノッチ形成用ローラー１８７は、ローラー加工による熱交換部材２２、３２を複数個連続的にコルゲート状に形成する製造装置を構成する。
【０１０６】
山折り工程およびルーバー形成工程は、山折り成形ローラー１８６およびローレットローラー１８５により、帯状のフィン材１を山折り加工をするとともに、熱交換部２６、３６のルーバーを切り起しと、連結部２７、３６の切断予定方向に切り込み溝２７ａ、３７ａを形成する。山折り工程およびルーバー形成工程を終了した後に、切り起こし部形成工程では、Ｖ字状ノッチ形成用ローラー１８７により、連結部２７、３７の切り込み溝２７ａ、３７ａの端部にＶ字状ノッチ２７ｋ、３７ｋを形成するように切り起こし部２７ｃ、３７ｃを切り起こす。
【０１０７】
このように構成することによっても、本実施形態と同様な効果を得ることができる。さらに、ローラー加工により、熱交換部材２２、３２を複数個連続的にコルゲート状のものつまりいわゆるコルゲートフィンに形成できるので、優れた生産性を実現できる。
【０１０８】
以上説明した本実施形態では、コルゲート状熱交換部材組付体２０、３０を形成し、コルゲート状熱交換部材組付体２０、３０の電極部２５、３５を熱電素子基板１０の電極部材１６に接合した後、連結部２７、３７のアーム部２７ｂ、３７ｂを切断する製造工程としたが、コルゲート状熱交換部材組付体２０、３０を形成した後、連結部２７、３７のアーム部２７ｂ、３７ｂを切断する製造工程としてもよい。
【０１０９】
これにより、いずれの製造工程であっても、隣り合う熱交換部材２２、３７の相互の絶縁性確保のための連結部２７、３７の切断加工時において、切断加工力による比較的脆い熱電素子へ影響を緩和もしくは防止することができる。なお、コルゲート状熱交換部材組付体２０、３０を形成した後に切断加工する場合には、切断加工力による比較的脆い熱電素子へ影響を防止することができる。
【０１１０】
以上説明した本実施形態では、連結部２７、３７の切断予定部位に設ける切り込み溝２７ａ、３７ａを、連結部２７、３７のアーム部２７ｂ、３７ｂを曲げる曲げ内側に、切断予定方向に沿って形成するように説明したが、切り込み溝２７ａ、３７ａを連結部２７、３７の曲げ内側に設けるものに限らず、切り込み溝２７ａ、３７ａを連結部２７、３７の曲げ外側に設けるものであってもよい。
【０１１１】
以上説明した本実施形態では、切断刃７０の案内のためのＶ字状ノッチ２７ｋ、３７ｋを、切断刃７０が連結部２７、３７に向かって相対移動する側の切り込み溝２７ａ、３７ａの端部に設けるように説明したが、切り込み溝２７ａ、３７ａの切断方向に延びる一端部に限らず、切り込み溝２７ａ、３７ａの切断方向に延びる両端部に設けるようにしてもよい。
【０１１２】
この場合、切断刃７０とＶ字状ノッチ２７ｋ、３７ｋを切り込み溝２７ａ、３７ａの両端部に有するので、切断刃７０をいずれの端部に向けても切断加工することができる。したがって、熱交換部材２２、３２と、第１保持基材２８、３８および第２保持基材２１、３１とを組付けコルゲート状熱交換部材組付体２０、３０を組付ける組付作業時などにおいて、熱交換部材２２、３２のどちら側にＶ字状ノッチ２７ｋ、３７ｋにあるかを考慮して組付ける必要がないので、組付作業に係わる生産性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の実施形態の熱電変換装置の構成を示す模式的断面図である。
【図２】図１の熱電変換装置を示す平面図である。
【図３】図１中のＩＩＩよりみた矢視図である。
【図４】図１の熱電変換装置を示す図であって、図２中のＩＶ−ＩＶよりみた模式的断面図である。
【図５】図１の熱電変換装置の構成を示す分解構成図である。
【図６】図１の熱電変換装置の製造過程を示す斜視的分解構成図である。
【図７】図６中の熱交換部材の連結部を示す図であって、図７（ａ）は、切断刃を移動する方向からみた平面図、図７（ｂ）は側面図である。
【図８】図１の熱電変換装置の製造過程を示す図であって、切断行程を示す斜視図である。
【図９】図８中の切断行程を示す図であって、移動中の切断刃を刃先側からみた平面図である。
【図１０】図１の熱電変換装置に係わるコルゲートフィン形成方法を示す工程図である。
【図１１】他の実施形態に係わるコルゲートフィン形成方法を示す工程図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１０  熱電素子基板
１１  絶縁基板（基材）
１２  Ｐ型熱電素子（熱電素子）
１３  Ｎ型熱電素子（熱電素子）
１６  電極部材
２０  吸熱電極基板（コルゲート状熱交換部材組付体）
２１  第２保持基材
２１ａ  第２嵌合穴
２２  吸熱用熱交換部材（熱交換部材）
２５  吸熱電極部（電極部）
２６  吸熱部（熱交換部）
２７  連結部
２７ａ  切り込み溝
２７ｂ  アーチ部（アーチ部分）
２７ｃ  切り起こし部
２７ｋ  Ｖ字状ノッチ
２８  第１保持基材
２８ａ  第１嵌合穴
３０  放熱電極基板（コルゲート状熱交換部材組付体）
３１  第２保持基材
３１ａ  第２嵌合穴
３２  放熱用熱交換部材（熱交換部材）
３５  放熱電極部（電極部）
３６  放熱部（熱交換部）
３７  連結部
３７ａ  切り込み溝
３７ｂ  アーチ部（アーチ部分）
３７ｃ  切り起こし部
３７ｋ  Ｖ字状ノッチ
３８  第１保持基材
３８ａ  第１嵌合穴
７０  カッター（切断刃）
７０ｃ  刃先
【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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