热电模块、热电发电装置以及热电发电器

摘要

热电模块(10)具备：低温侧布线(2a)、高温侧布线(2b)、低温侧部件(11)、由BiTe系材料形成的多个低温侧热电变换元件(12)、高温侧部件(13)、由与BiTe系材料不同的材料形成的多个高温侧热电变换元件(14)、绝缘部件(15)、辐射热阻断板(16)、低温侧电极(17)以及高温侧电极(18)。辐射热阻断板(16)被配置在比低温侧布线(2a)以及高温侧布线(2b)更靠近高温侧部件(13)的一侧。由此，能够得到可抑制布线烧坏的热电模块以及具备该热电模块的热电发电装置以及热电发电器。

说明书

技术领域

本发明涉及热电模块、热电发电装置以及热电发电器，特别是涉及串 联型热电模块以及具备该热电模块的热电发电装置及热电发电器。

背景技术

众所周知，热电变换元件能够根据珀耳帖效应而将电能转换为热能， 或者能够根据塞贝克效应而将热能转换为电能。并且，为了增大这样的热 电变换的效率和容量，生成包括排列后的多个热电变换元件的热电模块来 加以利用。

包括多个热电变换元件的热电模块例如在特开2005-79347号公报 (专利文献1)中被公开。在该公报所记载的热电模块中，由高温侧绝缘 基板和低温侧绝缘基板夹持热电变换元件，在低温侧绝缘基板上安装了与 热电变换元件电连接的引线。此外，在高温侧绝缘基板与低温侧绝缘基板 之间设置了防辐射板。该热电模块通过设置防辐射板来减少了因热电模块 内部的辐射以及对流而未通过热电变换元件的热量，从而提高了热电模块 的热传导。由此，实现了热电变换效率的提高。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2005-79347号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，热电变换元件根据材质的不同而具有较高的热电变换效率的温 度区域也不同。因此，通过分别在具有较高的热电变换效率的温度区域中 使用由不同材料构成的热电变换元件，从而热电模块整体能够提高热电变 换效率。因此，提出了以下串联型热电模块，即：相互重叠由不同材料形 成的热电变换元件，将由在高温区域具有较高的热电变换效率的材料形成 的热电变换元件配置在高温侧，将由在低温区域具有较高的热电变换效率 的材料形成的热电变换元件配置在低温侧。

在该串联型热电模块中，存在由于高温侧的热电变换元件的布线处于 高温侧，因此由于高温侧的热而导致布线被烧坏的问题。

本发明鉴于上述的问题而形成，其目的在于，提供一种能够抑制布线 的烧坏的热电模块以及具备该热电模块的热电发电装置及热电发电器。

用于解决文题的手段

本发明的热电模块具备：低温侧部件、多个低温侧热电变换元件、低 温侧电极、低温侧布线、高温侧部件、多个高温侧热电变换元件、高温侧 电极、高温侧布线、绝缘部件以及辐射热阻断板。多个低温侧热电变换元 件被配置在低温侧部件侧，且由BiTe(铋碲)系材料形成。低温侧电极 串联或并联地将多个低温侧热电变换元件相电连接。低温侧布线与低温侧 电极相电连接。高温侧部件与低温侧部件相对置。多个高温侧热电变换元 件被配置在高温侧部件侧，且由与BiTe系材料不同的材料形成。高温侧 电极串联或并联地将多个高温侧热电变换元件相电连接。高温侧布线与高 温侧电极相电连接。绝缘部件被低温侧热电变换元件和高温侧热电变换元 件夹持。辐射热阻断板被配置在绝缘部件与高温侧部件之间。辐射热阻断 板被配置在比低温侧布线以及高温侧布线更靠近高温侧部件的一侧。

根据本发明的热电模块，由多个低温侧热电变换元件和多个高温侧热 电变换元件夹持绝缘部件，其中，多个低温侧热电变换元件由BiTe系材 料形成，多个高温侧热电变换元件由与BiTe系材料不同的材料形成。并 且，辐射热阻断板被配置在绝缘部件与高温侧部件之间，且被配置在比低 温侧布线以及高温侧布线更靠近高温侧部件的一侧。由此，在具有多个低 温侧热电变换元件以及多个高温侧热电变换元件的串联型热电模块中，通 过利用辐射热阻断板来阻断来自高温侧部件的辐射热，能够抑制高温侧布 线的烧坏。

根据上述的热电模块，还具备：热回路部件，将辐射热阻断板与低温 侧部件相连接。由此，通过经由热回路部件将辐射热阻断板的热传递至低 温侧部件，能够抑制辐射热阻断板的温度上升。由此，能够抑制因来自辐 射热阻断板的辐射热而引起的高温侧布线的烧坏。

根据上述的热电模块，热回路部件包括弹簧部件。由此，弹簧部件会 发生弹性变形，能够抑制因辐射热阻断板的热变形而在热回路部件中产生 的热应力。因此，能够抑制热回路部件的故障。

根据上述的热电模块，低温侧部件包括与热回路部件相连接的低温侧 板。由此，经由热回路部件而将辐射热阻断板的热传递至低温侧板，能够 抑制辐射热阻断板的温度上升。

根据上述的热电模块，低温侧部件由绝缘材料形成，且包括在多个低 温侧热电变换元件与低温侧板之间被夹持的低温侧均热板。由此，能够通 过低温侧均热板使来自低温侧板的热的分布均匀。

根据上述的热电模块，辐射热阻断板包括：绝缘基板；以及覆盖部， 其覆盖绝缘基板的至少高温侧部件侧的表面的一部分。由此，通过绝缘基 板能够确保与高温侧热电变换元件之间的绝缘，通过覆盖部能够反射来自 高温侧部件的辐射热。

根据上述的热电模块，高温侧热电变换元件包含从由MgSi(镁硅) 系材料、SiGe(硅锗)系材料、CoSb(钴锑)材料以及PbTe(铅碲)系 材料构成的组中选出的1种以上的材料。由此，通过分别在具有较高的热 电变换效率的温度区域中使用，能够提高热电变换效率。

根据上述的热电模块，低温侧热电变换元件通过软钎料而被安装于低 温侧电极，高温侧热电变换元件通过硬钎料而被安装于高温侧电极。由此， 能够通过软钎料将低温侧热电变换元件固定于低温侧电极，且能够通过硬 钎料将高温侧热电变换元件可靠地固定于高温侧电极。

根据上述的热电模块，高温侧布线贯通绝缘部件，且被配置在比绝缘 部件更靠近低温侧部件的一侧。由此，能够将高温侧布线配置在远离了高 温侧部件的位置上。因此，能够进一步抑制高温侧布线的烧坏。

本发明的热电发电装置具备多个上述的热电模块。低温侧布线将多个 热电模块各自的低温侧电极彼此相电连接，高温侧布线将多个热电模块各 自的高温侧电极彼此相电连接。由此，通过具备多个热电模块，能够增大 热电发电装置的热电发电量。此外，通过将多个热电模块各自的低温侧电 极彼此以及高温侧电极彼此相电连接，能够在低温侧和高温侧分别使用合 适的电压。

本发明的热电发电器还具备：上述的热电发电装置；低温热媒部件， 其被安装于热电发电装置的低温侧部件中，且使低温热媒在其内部循环； 以及高温热媒部件，其被安装于热电发电装置的高温侧部件中，且使高温 热媒在其内部循环。由此，能够通过由低温热媒部件和高温热媒部件提供 的热在热电发电装置中进行热电发电。

根据上述的热电发电器，还具备框体，该框体包围热电发电装置、低 温热媒部件以及高温热媒部件。框体的内部空间被真空密封。由此，能够 抑制高温侧热电变换元件以及低温侧热电变换元件被氧化从而导致热电 变换效率降低。

发明效果

如以上说明，根据本发明，能够抑制热电模块的布线的烧坏。

附图说明

图1是示意性表示本发明的实施方式1中的热电发电装置的构成的立 体图。

图2是示意性表示本发明的实施方式1中的热电发电装置的构成的主 视图。

图3是示意性表示本发明的实施方式1中的热电发电装置的构成的俯 视图。

图4是示意性表示本发明的实施方式1中的热电发电装置的构成的右 侧视图。

图5是示意性表示本发明的实施方式1中的热电发电装置的构成的左 侧视图。

图6是示意性表示图2以及图3的P1部的低温用模块的构成的俯视 图。

图7是示意性表示图2以及图3的P1部的低温用模块的构成的侧视 图。

图8是示意性表示图7的P2部的放大图。

图9是示意性表示图2以及图3的P1部的高温用模块的构成的俯视 图。

图10是示意性表示图2以及图3的P1部的高温用模块的构成的侧 视图。

图11是示意性表示图10的P3部的放大图。

图12是示意性表示图2以及图3的P1部的高温用模块的构成的分 解立体图。

图13是示意性表示图12的高温侧热电变换元件的周边的构成的分解 立体图。

图14是示意性表示图9的P4部的一例的放大图。

图15是示意性表示本发明的实施方式1中的热电发电装置的辐射热 阻断板发生了变形后的状态的主视图。

图16是示意性表示本发明的实施方式2中的热电发电装置的构成的 立体图。

图17是示意性表示本发明的实施方式2中的热电发电装置的构成的 主视图。

图18是示意性表示本发明的实施方式2中的热电发电装置的构成的 俯视图。

图19是示意性表示本发明的实施方式2中的热电发电装置的构成的 右侧视图。

图20是示意性表示本发明的实施方式3中的热电发电器的构成的部 分主视图。

图21是示意性表示本发明的实施方式4中的热电发电器的构成的剖 面图。

图22是示意性表示本发明的实施方式5中的低温用模块的构成的俯 视图。

图23是示意性表示本发明的实施方式5中的高温用模块的构成的俯 视图。

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的实施方式。

(实施方式1)

首先，说明本发明的实施方式1中的热电发电装置的构成。

参照图1以及图2，热电发电装置1具有多个热电模块10。多个热电 模块10用于将热能转换为电能。多个热电模块10通过布线2而相互电连 接。布线2具有低温侧布线2a和高温侧布线2b。由螺钉3以及支柱4支 撑多个热电模块10。

多个热电模块10中的每一个模块具有：低温侧布线2a、高温侧布线 2b、低温侧部件11、多个低温侧热电变换元件12、高温侧部件13、多个 高温侧热电变换元件14、绝缘部件15、辐射热阻断板16、低温侧电极17、 高温侧电极18、热回路部件20、螺钉22以及螺栓23。另外，在图1中 为了易于观察而简化了低温侧热电变换元件12等。

低温侧部件11具有：支撑热电模块10的低温侧板11a；由绝缘材料 形成且使来自低温侧板11a的热均一化的低温侧均热板11b；以及支撑低 温侧热电变换元件12的低温侧基板11c。多个低温侧热电变换元件12配 置在低温侧部件11侧。多个低温侧热电变换元件12由BiTe系材料形成。 多个低温侧热电变换元件12具有相互相邻的p型热电半导体元件12a和 n型热电半导体元件12b。

高温侧部件13被配置成与低温侧部件11相对置。高温侧部件13具 有：支撑热电模块10的高温侧板13a；由绝缘材料形成且使来自高温侧 板13a的热均一化的高温侧均热板13b；以及支撑高温侧热电变换元件14 的高温侧基板13c。多个高温侧热电变换元件14由与配置在高温侧部件 13侧的BiTe系材料不同的材料形成。优选高温侧热电变换元件14包含 从由MgSi系材料、SiGe系材料、CoSb系材料以及PbTe系材料构成的组 中选出的1种以上的材料。多个高温侧热电变换元件14具有相互相邻的 p型热电半导体元件14a和n型热电半导体元件14b。

绝缘部件15被低温侧热电变换元件12和高温侧热电变换元件14相 夹持。绝缘部件15具有：中央均热板15a、低温侧绝缘基板15b以及高 温侧绝缘基板15c。

辐射热阻断板16配置在绝缘部件15和高温侧部件13之间。辐射热 阻断板16配置在比低温侧布线2a以及高温侧布线2b更靠近高温侧部件 13的一侧。辐射热阻断板16配置在低温侧布线2a以及高温侧布线2b与 高温侧部件13之间。

低温侧电极17将多个低温侧热电变换元件12串联电连接。与低温侧 电极17电连接低温侧布线2a。高温侧电极18将多个高温侧热电变换元 件14串联电连接。与高温侧电极18电连接高温侧布线2b。

热回路部件20将辐射热阻断板16与低温侧部件11连接。热回路部 件20具有弹簧部件21。热回路部件20通过弹簧部件21而具有挠性结构。 热回路部件20通过螺钉22而被安装于低温侧部件11，并通过螺栓23而 被安装于辐射热阻断板16。

参照图2以及图3，低温侧布线2a将多个热电模块10中的每一个热 电模块的低温侧电极17彼此电连接。高温侧布线2b将多个热电模块10 中的每一个热电模块的高温侧电极18彼此电连接。另外，在图3中，为 了便于说明，低温侧热电变换元件12以及高温侧热电变换元件14被简化 图示，用实线表示了低温侧布线2a以及高温侧布线2b。

参照图3～图5，多个热电模块10的各热电模块10的低温侧热电变 换元件12以及高温侧热电变换元件14被相互串联地电连接。另外，在图 4以及图5中，为了易于观察，用实线表示了低温侧热电变换元件12以 及高温侧热电变换元件14等。

在多个热电模块10中，各热电模块10的低温侧电极17的正侧端子 和各热电模块10的高温侧电极18的负侧端子被相互电连接。由此，各热 电模块10的低温侧热电变换元件12被相互串联地电连接。并且，向热电 发电装置1的外侧引出以下布线：与一个热电模块10的低温侧电极17 的正侧端子电连接的低温侧布线2a；以及与另一个热电模块10的低温侧 电极17的负侧端子电连接的低温侧布线2a。

同样地，各热电模块10的高温侧热电变换元件14被相互串联地电连 接。即，在多个热电模块10中，各热电模块10的高温侧电极18的正侧 端子和各热电模块10的高温侧电极18的负侧端子被相互电连接。并且， 向热电发电装置1的外侧引出以下布线：与一个热电模块10的高温侧电 极18的正侧端子电连接的低温侧布线2a；以及与另一个热电模块10的 高温侧电极18的负侧端子电连接的低温侧布线2a。

接着，进一步详细说明热电模块10的构成。

参照图6～图8，热电模块10的低温用模块构成为：在低温侧基板 11c与低温侧绝缘基板15b之间以交替地串联电连接由BiTe系材料形成 的p型热电半导体元件12a和n型热电半导体元件12b的方式进行接合。 低温侧基板11c和低温侧绝缘基板15b例如由氧化铝以及氮化铝等形成。

在低温侧基板11c的上表面上隔着热传导润滑油30而配置了低温侧 电极17。在分别独立的低温侧电极17的每一个电极上经由软钎料31各 搭载一对p型热电半导体元件12a和n型热电半导体元件12b。在低温侧 绝缘基板15b的下表面上也隔着热传导润滑油30而配置类似的低温侧电 极17。

低温侧绝缘基板15b的低温侧电极17与低温侧基板11c的低温侧电 极17相比，位置被相对错开。其结果，在低温侧绝缘基板15b的多个低 温侧电极17与低温侧基板11c的多个低温侧电极17之间经由软钎料31 而被接合的多个p型热电半导体元件12a和n型热电半导体元件12b分别 交替地被串联电连接。

此外，在低温侧基板11c上，为了从热电模块10提供电力，在仅仅 搭载了1个p型热电半导体元件12a的低温侧电极17上通过软钎料安装 了1个低温侧布线2a。

低温侧基板11c以及低温侧绝缘基板15b分别具有例如50mm的长度 D1和宽度D2。p型热电半导体元件12a以及n型热电半导体元件12b分 别具有例如1.95mm的长度D3和宽度D4。热电模块10的低温用模块具 有例如4.2mm的高度。

参照图9～图13，热电模块10的高温用模块构成为：在高温侧基板 13c与高温侧绝缘基板15c之间以交替地串联电连接由与BiTe系材料不 同的材料形成的p型热电半导体元件14a和n型热电半导体元件14b的方 式进行接合。高温侧基板13c和高温侧绝缘基板15c由例如氧化铝以及氮 化铝等形成。

在高温侧基板13c的上表面上，隔着热传导润滑油30而配置了高温 侧电极18。在分别独立的高温侧电极18中的每一个电极上经由硬钎料32 各搭载了一对p型热电半导体元件14a和n型热电半导体元件14b。在高 温侧绝缘基板15c的下表面上也隔着热传导润滑油30配置了类似的高温 侧电极18。

高温侧绝缘基板15c的高温侧电极18与高温侧基板13c的高温侧电 极18相比，位置被相对错开。其结果，在高温侧绝缘基板15c的多个高 温侧电极18和高温侧基板13c的多个高温侧电极18之间经由硬钎料32 而接合的多个p型热电半导体元件14a和n型热电半导体元件14b分别交 替地被串联电连接。

此外，在高温侧基板13c上，为了从热电模块10提供电力，在仅仅 搭载了1个p型热电半导体元件14a的高温侧电极18上通过硬钎料安装 了1个高温侧布线2b。

在高温侧基板13c与高温侧绝缘基板15c之间配置了辐射热阻断板 16。辐射热阻断板16具有多个贯通孔16a。辐射热阻断板16具有由多个 贯通孔16a形成的格子状的框。在多个贯通孔16a的每一个中分别插入p 型热电半导体元件14a和n型热电半导体元件14b。

高温侧基板13c以及高温侧绝缘基板15c分别具有例如25mm的长度 D11和宽度D12。p型热电半导体元件12a以及n型热电半导体元件12b 分别具有例如2.15mm的长度D13和宽度D14。辐射热阻断板16具有例 如69.5mm的长度D17和70.0mm的宽度D18。辐射热阻断板16的多个 贯通孔16a分别具有例如2.35mm的长度D15和宽度D16。热电模块10 的高温用模块具有例如4.2mm的高度。

参照图14，辐射热阻断板16也可以具有绝缘基板16b和覆盖部16c。 覆盖部16c覆盖绝缘基板16b的至少高温侧部件13侧的表面的一部分。 覆盖部16c形成在多个贯通孔16a之间，在贯通孔16a处不形成覆盖部 16c。覆盖部16c例如通过热反射率较高的涂装或者电镀(plating)形成。 作为覆盖部16c的材料，优选Ag(银)、Au(金)、Cr(铬)、Ni(镍)、 Pt(白金)、Sn(锡)、氧化铝等。

在本实施方式的热电发电装置1中，对热电模块10的低温侧部件11 施加低温的热，对高温侧部件13施加高温的热，由此在低温侧热电变换 元件12以及高温侧热电变换元件14的每一个中产生电动势，在低温侧布 线2a以及高温侧布线2b的每一个中有电流流过。即，通过热电模块10 的高温侧与低温侧之间的温度差来获得电力。

参照图15，此时，高温侧相比低温侧，因热而有更大的延伸。即， 高温侧相比低温侧，产生更大的热变形。高温侧部件13相比低温侧部件 11有更大的延伸。此外，辐射热阻断板16也相比低温侧部件11有更大 的延伸。因此，辐射热阻断板16朝向高温侧部件13变形为凸型。安装于 辐射热阻断板16的热回路部件20通过弹簧部件21而发生弹性变形。在 本实施方式中，热回路部件20的弹簧部件21与辐射热阻断板16的热变 形相匹配地在低温侧部件11侧发生变形。由此，可减轻热回路部件20 中产生的热应力。

接着，说明本实施方式的作用效果。

根据本实施方式的热电模块10，由多个低温侧热电变换元件12和多 个高温侧热电变换元件14夹持绝缘部件15，其中，每一个低温侧热电变 换元件12由BiTe系材料形成，每一个高温侧热电变换元件14由与BiTe 系材料不同的材料形成。并且，辐射热阻断板16配置在绝缘部件15与高 温侧部件13之间，被配置在比低温侧布线2a以及高温侧布线2b更靠近 高温侧部件13的一侧。由此，在具有多个低温侧热电变换元件12以及多 个高温侧热电变换元件14的串联型热电模块10中，通过利用辐射热阻断 板16来阻断来自高温侧部件13的辐射热，能够抑制高温侧布线2b的烧 坏。

此外，由于热电模块10具有将辐射热阻断板16与低温侧部件11相 连接的热回路部件20，所以经由热回路部件20将辐射热阻断板16的热 传递至低温侧部件11，从而能够抑制辐射热阻断板16的温度上升。由此， 能够抑制来自辐射热阻断板16的辐射热引起的高温侧布线2b的烧坏。

此外，由于热回路部件20具有弹簧部件21，所以弹簧部件21会发 生弹性变形，由此能够抑制因辐射热阻断板16的热变形而在热回路部件 20中产生的热应力。由此，能够抑制热回路部件20的故障。

此外，由于低温侧部件11具有与热回路部件20相连接的低温侧板 11a，所以经由热回路部件20将辐射热阻断板16的热传递至低温侧板11a， 能够抑制辐射热阻断板16的温度上升。

此外，由于低温侧部件11具有被夹持在多个低温侧热电变换元件12 和低温侧板11a之间的低温侧均热板11b，所以能够通过低温侧均热板11b 使来自低温侧板11a的热的分布均匀。

此外，由于辐射热阻断板16具有绝缘基板16b、以及覆盖绝缘基板 16b的至少高温侧部件13侧的表面的一部分的覆盖部16c，所以能够通过 绝缘基板16b来确保与高温侧热电变换元件14之间的绝缘，能够通过覆 盖部16c来反射来自高温侧部件13的辐射热。

此外，高温侧热电变换元件14包含从由MgSi(镁硅)系材料、SiGe (硅锗)系材料、CoSb(钴锑)系材料以及PbTe(铅碲)系材料构成的 组中选出的1种以上的材料。由此，通过分别在具有较高的热电变换效率 的温度区域中使用，能够提高热电变换效率。

低温侧热电变换元件通过软钎料被安装于低温侧电极，高温侧热电变 换元件通过硬钎料被安装于高温侧电极。由此，能够通过软钎料31将低 温侧热电变换元件12固定于低温侧电极17，能够通过硬钎料32将高温 侧热电变换元件14可靠地固定于高温侧电极18。

本实施方式的热电发电装置1具备多个热电模块10。低温侧布线2a 将多个热电模块10各自的低温侧电极17彼此电连接，高温侧布线2b将 多个热电模块10各自的高温侧电极18彼此电连接。由此，通过具备多个 热电模块10，能够增大热电发电装置1的热电发电量。此外，通过将多 个热电模块10各自的低温侧电极17彼此以及高温侧电极18彼此电连接， 能够在低温侧和高温侧分别使用合适的电压。

(实施方式2)

在本发明的实施方式2中，与实施方式1相比，热回路部件20的构 成有所不同。参照图16～图19，在本实施方式的热电发电装置1中，热 回路部件20具有螺栓24和螺旋弹簧25。此外，热回路部件20也可以具 有垫圈26。在本实施方式中，螺栓24被插入至辐射热阻断板16的贯通 孔、配置在辐射热阻断板16的下表面上的垫圈26以及配置在低温侧板 11a的上表面上的垫圈26中。

此外，螺栓24通过将其前端部螺入低温侧板11a，从而被固定于低 温侧板11a。螺旋弹簧25配置在配置于辐射热阻断板16的下表面上的垫 圈26与配置于低温侧板11a的上表面上的垫圈26之间。

另外，本实施方式的除此之外的构成与上述实施方式1的构成相同， 所以针对同一要素附加同一符号，不再重复其说明。

在本实施方式的热电模块10中，对低温侧部件11施加低温的热，对 高温侧部件13施加高温的热，从而辐射热阻断板16朝向高温侧部件13 变形为凸型。此时，螺旋弹簧25与辐射热阻断板16的热变形相匹配地沿 着螺栓24而收缩，由此进行弹性变形。由此，能够抑制在热回路部件20 中产生的热应力。因此，能够抑制热回路部件20的故障。

(实施方式3)

参照图20，本发明的实施方式3的热电发电器100具有：热电发电 装置1、低温热媒部件40以及高温热媒部件50。低温热媒部件40被安装 于热电发电装置1的低温侧部件11。在本实施方式中，低温热媒部件40 被安装于低温侧板11a。低温热媒41在低温热媒部件40的内部进行循环。 作为低温热媒41，能够应用例如水蒸气。低温热媒41的温度例如为140℃ 以上且170℃以下。

高温热媒部件50被安装于热电发电装置1的高温侧部件13。在本实 施方式中，高温热媒部件50被安装于高温侧板13a。高温热媒51在高温 热媒部件50的内部进行循环。作为高温热媒51能够应用例如熔盐。高温 热媒51的温度例如为550℃以上。此外，绝缘部件15的温度例如为约为 280℃左右。

热回路部件20被安装于低温热媒部件40。另外，热回路部件20也 可以被安装于低温侧板11a。

高温侧布线2b贯通多个热电模块10各自的绝缘部件15，且相比绝 缘部件15更是跨越低温侧部件11侧而将多个热电模块10各自的高温侧 电极18彼此电连接。高温侧布线2b贯通绝缘部件15，且被配置在比绝 缘部件15更靠近低温侧部件11的一侧。

另外，本实施方式的除此之外的构成与上述的实施方式1的构成相 同，所以针对同一要素附加同一符号，不再重复其说明。

本实施方式的热电发电器100进一步具备：低温热媒部件40，被安 装于热电发电装置1的低温侧部件11，使低温热媒41在其内部循环；以 及高温热媒部件50，被安装于热电发电装置1的高温侧部件13，使高温 热媒51在其内部循环。由此，能够通过由低温热媒部件40和高温热媒部 件50提供的热，在热电发电装置1中进行热电发电。

此外，高温侧布线2b贯通绝缘部件15，且被配置在比绝缘部件15 更靠近低温侧部件11的一侧。由此，能够将高温侧布线2b配置在远离了 高温侧部件13的位置上。由此，能够进一步抑制高温侧布线2b的烧坏。

(实施方式4)

参照图21，本发明的实施方式4的热电发电器100具有：热电发电 装置1、低温热媒部件40、高温热媒部件50、框体60、真空泵62以及阀 63。

热电发电装置1、低温热媒部件40以及高温热媒部件50被框体60 包围。在框体60的内部空间61中容纳热电发电装置1、低温热媒部件40 以及高温热媒部件50。对框体60的内部空间61通过真空泵62经由阀63 而抽真空。由此，框体60的内部空间61被真空密封。即，框体60的内 部空间61的压力低于大气压。

从框体60的内部空间61向外部引出向低温热媒部件40提供低温热 媒41的低温侧配管42。通过未图示的低温热媒41的供给装置而使低温 热媒41在低温热媒部件40的内部循环。同样地，从框体60的内部空间 61向外部引出向高温热媒部件50提供高温热媒51的高温侧配管52。通 过未图示的高温热媒51的供给装置而使高温热媒51在高温热媒部件50 的内部循环。此外，高温侧布线2b也从框体60的内部空间61被引出至 外部。虽然从框体60的内部空间61向外部引出了低温侧配管42、高温 侧配管52以及布线2，但是内部空间61保持真空密封的状态。

另外，本实施方式的除此之外的构成与上述实施方式1的构成相同， 所以针对同一要素附加同一符号，不再重复其说明。

根据本实施方式的热电发电器100，包围热电发电装置1、低温热媒 部件40以及高温热媒部件50的框体60的内部空间61被真空密封。由此， 能够抑制高温侧热电变换元件14以及低温侧热电变换元件12被氧化而导 致热电变换效率降低。

(实施方式5)

在本发明的实施方式5中，与实施方式1的不同点在于，并联地电连 接了多个热电半导体元件。

参照图22，在本实施方式的热电模块的低温用模块中，在低温侧基 板11c与未图示的低温侧绝缘基板之间，通过低温侧电极17夹持而配置 了p型热电半导体元件12a和低温侧布线2a。另外，在图22中，为了便 于说明，未图示低温侧绝缘基板等，而由虚线图示了低温侧绝缘基板一侧 的低温侧电极17。

在低温侧电极17的一个端部上配置了2个p型热电半导体元件12a 和低温侧布线2a，在低温侧电极17的另一个端部上配置了2个n型热电 半导体元件12b和低温侧布线2a。在低温侧电极17的一个端部以及另一 个端部之间配置了低温侧电极17的中央部。该低温侧电极17的中央部彼 此独立地构成，在低温侧电极17中的每一个电极上各搭载了一对p型热 电半导体元件12a和n型热电半导体元件12b。

搭载于低温侧电极17的一个端部上的2个p型热电半导体元件12a 分别通过由虚线示出的低温侧电极17而与配置于其他低温侧电极17的中 央部的n型热电半导体元件12b相连接。同样地，搭载于低温侧电极17 的另一个端部上的2个n型热电半导体元件12b分别通过由虚线示出的低 温侧电极17而与配置于其他低温侧电极17的中央部的p型热电半导体元 件12a相连接。

由此，配置于低温侧电极17的一个端部的外侧的p型热电半导体元 件12a、配置于低温侧电极17的另一个端部的外侧的n型热电半导体元 件12b、配置于低温侧电极17的中央部的p型热电半导体元件12a以及n 型热电半导体元件12b通过低温侧电极17而被电连接。这样形成外侧电 路。此外，配置于低温侧电极17的一个端部的内侧的p型热电半导体元 件12a、配置于低温侧电极17的另一个端部的内侧的n型热电半导体元 件12b、配置于低温侧电极17的中央部的p型热电半导体元件12a以及n 型热电半导体元件12b被电连接。这样形成内侧电路。并且，在低温侧电 极17的一个端部以及另一个端部中，外侧电路和内侧电路被并联地电连 接。即，低温侧电极17将多个p型热电半导体元件12a以及n型热电半 导体元件12b并联地电连接。

参照图23，在本实施方式的热电模块的高温用模块中，在高温侧绝 缘基板13c与未图示的高温侧基板之间，通过高温侧电极18夹持而配置 了p型热电半导体元件14a和高温侧布线2b。另外，在图23中，为了便 于说明，未图示高温侧基板等，而由虚线图示了高温侧基板一侧的高温侧 电极18。

在高温侧电极18的一个端部上配置了2个p型热电半导体元件14a 和高温侧布线2b，在高温侧电极18的另一个端部上配置了2个n型热电 半导体元件14b和高温侧布线2b。在高温侧电极18的一个端部以及另一 个端部之间配置了高温侧电极18的中央部。该高温侧电极18的中央部彼 此独立地构成，在高温侧电极18中的每一个电极上各搭载一对p型热电 半导体元件14a和n型热电半导体元件14b。p型热电半导体元件14a以 及n型热电半导体元件14b被分别插入到辐射热阻断板16的多个贯通孔 16a中。

搭载于高温侧电极18的一个端部上的2个p型热电半导体元件14a 分别通过由虚线示出的高温侧电极18而与配置于其他高温侧电极18的中 央部的n型热电半导体元件14b相连接。同样地，搭载于高温侧电极18 的另一个端部上的2个n型热电半导体元件14b分别通过由虚线示出的高 温侧电极18而与配置于其他高温侧电极18的中央部的p型热电半导体元 件14a相连接。

由此，配置于高温侧电极18的一个端部的外侧的p型热电半导体元 件14a、配置于高温侧电极18的另一个端部的外侧的n型热电半导体元 件14b、配置于低温侧电极18的中央部的p型热电半导体元件14a以及n 型热电半导体元件14b通过高温侧电极18而被电连接。这样形成外侧电 路。此外，配置于高温侧电极18的一个端部的内侧的p型热电半导体元 件14a、配置于高温侧电极18的另一个端部的内侧的n型热电半导体元 件14b、配置于高温侧电极18的中央部的p型热电半导体元件14a以及n 型热电半导体元件14b被电连接。这样形成内侧电路。并且，在高温侧电 极18的一个端部以及另一个端部中，外侧电路和内侧电路被并联地电连 接。即，高温侧电极18将多个p型热电半导体元件14a以及n型热电半 导体元件14b并联地电连接。

另外，本实施方式的除此之外的构成与上述实施方式1的构成相同， 所以针对同一要素附加同一符号，不再重复其说明。

这里，作为将外部电路和内部电路并联时的设计指针，将并联后的外 部电路以及内部电路各自的p型热电半导体元件14a以及n型热电半导体 元件14b的对数设为相同，使外部电路以及内部电路的发电电压一致。另 外，以上说明中，热电模块中的外部电路和内部电路的并联数为2个，但 是热电模块的发电电压只要规定成与调整出力的功率模块相匹配即可，并 联数可以不是2个。

另外，在上述的各实施方式中，可以在热电发电装置1的热电模块 10中不设置均热板。

上述的各实施方式能够适当进行组合。

关于这次公开的实施方式，应认为所有点是例示，而不是限制。本发 明的范围不是由上述的说明限定，而是由权利要求书的范围来限定，意图 包含与权利要求书的范围均等的意思以及范围内的所有的变更。

工业上的可利用性

本发明特别是能够有利地应用于具有低温侧以及高温侧热电变换元 件的热电模块以及具备该热电模块的热电发电装置以及热电发电器。

符号说明：

1 热电发电装置，2 布线，2a 低温侧布线，2b 高温侧布线，10  热电模块，11 低温侧部件，11a 低温侧板，11b 低温侧均热板，11c  低温侧基板，12 低温侧热电变换元件，13 高温侧部件，13a 高温侧 板，13b 高温侧均热板，13c 高温侧基板，14 高温侧热电变换元件， 15 绝缘部件，15a 中央均热板，15b 低温侧绝缘基板，15c 高温侧 绝缘基板，16 辐射热阻断板，16a 贯通孔，16b 绝缘基板，16c 覆 盖部，17 低温侧电极，18 高温侧电极，20 热回路部件，21 弹簧部 件，24 螺栓，25 螺旋弹簧，31 软钎料，32 硬钎料，40 低温热媒 部件，41 低温热媒，50 高温热媒部件，51 高温热媒，60 框体，61  内部空间，100 热电发电器。