[发明专利]热电转换模块及热电转换装置

说明书

技术领域

本发明涉及热电转换模块及热电转换装置

背景技术

以往存在利用塞贝克效应将热转换成电的热电转换装置。对于热电转换装置，使用由通过给予温度梯度以产生电动势的半导体构成的热电转换材料。根据传导型的不同，半导体热电转换材料有p型热电转换材料与n型热电转换材料。当温度梯度的方向相同时，p型热电转换材料与n型热电转换材料的电动势的方向相反。

图9表示以往的普通的热电转换装置。普通的热电转换装置具备：多个p型热电转换材料501及多个n型热电转换材料502；以及多个电极601，其分别电连接相邻的各组p型热电转换材料501及n型热电转换材料502的两个端部。多个p型热电转换材料501、多个n型热电转换材料502及多个电极601例如被陶瓷基板604覆盖并固定。并且，外部连接端子602、603连接于一端的电极与另一端的电极以输出电力。

以往，提出了将热电转换装置中的热电转换材料制成各种形态的方案。

例如，在专利文献1中，公开了在多孔性耐热绝缘体的贯穿孔的内壁面将p型热电转换材料或n型热电转换材料设置成膜状的结构(参照专利文献1的图1)。另外，在专利文献1中公开了将其内壁面形成p型热电转换材料或n型热电转换材料的贯穿孔设为圆锥台状的结构(参照专利文献1的图3)。

专利文献2、3中，公开了在具有柔性的蜂窝结构体的多个贯穿孔内交替插入了n型热电转换材料与p型热电转换材料的热电转换模块。该热电转换模块中，n型热电转换材料与p型热电转换材料的各端面经由金属片而连接。

专利文献

专利文献1：日本特开平6-097514号公报

专利文献2：日本特开平9-199765号公报

专利文献3：美国专利第5952728号说明书

以往的普通热电转换装置采用不具有柔性的块状或板状的结构，因此无法灵活地安装到各种形状的热源。另外，在将热电转换装置分割成小型的块并安装到各种形状的热源时，例如像将小型的块形状的多个热源转换装置安装到圆柱状的热源的情况那样，会产生下述问题：接触热源的热电转换材料的密度下降，热量利用效率降低。

发明内容

本发明的目的在于提供能够将热电转换材料高密度地排列并灵活地安装到各种形状的热源的热电转换模块及热电转换装置。

本发明的一个方案的热电转换模块采用的结构包括：第一热电转换元件，其由具有中空部的筒状的热电转换材料构成；以及第二热电转换元件，其由传导型不同于所述第一热电转换元件且固定于所述中空部的热电转换材料构成。

本发明的一个方案的热电转换装置采用的结构包括多个热电转换模块，其各自为上述热电转换模块，所述多个热电转换模块以将所述中空部连通的方向连结并电连接。

根据本发明，能够将热电转换材料高密度地排列并灵活地安装到各种形状的热源。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的热电转换模块中所使用的热电转换元件的图，（A）是其纵剖视图，（B）是俯视图。

图2是用于说明图1的热电转换元件的一例制造方法的图。

图3是表示本发明的实施方式的热电转换模块的图，（A）是纵剖视图，（B）是俯视图。

图4是表示本发明的实施方式的热电转换模块的变形例的纵剖视图。

图5（A）、（B）是表示本发明的实施方式1的热电转换装置的图。

图6是表示实施方式1的热电转换装置中的相邻的两个热电转换模块的连接例之一的示意图。

图7是表示实施方式1的热电转换装置中的相邻的两个热电转换模块的连接例之一的示意图。

图8是表示本发明的实施方式2的热电转换装置的图。

图9是表示一例以往的热电转换装置的结构图。

符号说明

100、110、110A热电转换元件

101热电转换材料(n型)

102耐热性绝缘材料

103中空部

111、111A热电转换材料(p型)

112接合部

113中空部

120、120A热电转换模块

300、310热电转换装置

400管(热源)

J1～J4电极

具体实施方式

以下，参照附图详细地说明本发明的各实施方式。

(实施方式1)

图1是表示本发明实施方式1的热电转换模块中所使用的热电转换元件的图，（A）是其纵剖视图，（B）是俯视图。

[热电转换元件]