热电转换装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供抑制由施加于热电转换模块的载荷的不均匀所致的热电转换元件的损伤的热电转换装置。热电转换装置包含：容器，其具有容器底部、与容器底部相对的容器顶部、配置于两者之间并且设置成能够伸缩的波纹部；热电转换模块，其收置于容器的内部；水冷套，其收置于容器的内部，与容器底部之间夹有热电转换模块，并且冷却热电转换模块的上部侧；4个按压棒，它们配置于水冷套与容器顶部之间；4个弹簧，它们在容器顶部的上方设置于4个部位，独立地调整经由容器顶部、各按压棒以及水冷套而赋予热电转换模块的载荷。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
热电转换装置
本技术涉及利用施加于用了热电半导体的热电转换元件的温差进行发电的热电转换装置。
技术介绍
一直以来，已知通过使用了发挥汤姆逊效应、珀尔帖效应或者塞贝克效应等热电效应的热电半导体的热电转换元件将热能转换成电能的热电转换装置。 这种热电转换装置多设置于高温环境下，为了抑制由温度上升所致的热电转换元件的劣化，多采用在具有气密性的容器(箱体)内收置有多个热电转换元件的构成。 作为这样的热电转换装置，已知如下的热电转换装置:在气密壳体的内部收置有多个热电转换模块，其中，所述气密壳体包含加热侧一半壳体以及冷却侧一半壳体，通过侧面在周向上形成为波浪形的挠性面构成冷却侧一半壳体与加热侧一半壳体的边界部，并且使该多个热电转换模块的一端侧与加热侧一半壳体接触，使该多个热电转换模块的另一端侧与冷却侧一半壳体接触(参照专利文献I)。 另外，已知如下的热电转换装置:在在形成于散热基板与盖体之间的气密空间的内部夹持有热电转换元件的热电发电模块的外壳中，通过对金属板进行加工并通过一体成型形成吸热面部、形成吸热面部与散热基板之间的侧壁的框体部和与散热基板相对的凸缘部从而形成盖体，在相对于散热基板压缩吸热面部或凸缘部的状态下，凸缘部气密地接合于散热基板，并且在框体部的中间部形成有弯曲部，该弯曲部在相对于散热基板压缩吸热面部或者凸缘部时以及盖体伴随着吸热面部的加热而热膨胀时，比其他的部分先弯曲以吸收压缩力以及热膨胀，保持散热基板与吸热面部对热电转换元件的夹持力(参照专利文献2)。 进而，已知如下的热电转换装置:具备:密闭容器，其由金属构件构成内部空间，第I主面与第2主面互相隔离并相对；绝缘层，其形成于第I主面上；布线层，其设置于绝缘层表面；多个热电转换元件，其一端固着地载置于布线层上并电连接；金属细线网，其配置于热电转换元件的另一端并多个热电转换元件之间电连接；和绝缘构件，其设置于金属细线网与第2主面之间，密闭容器具有以覆盖热电转换元件的上面以及侧面的方式由一体构件形成的盖(参照专利文献3)。 专利文献1:日本特开2011 - 238693号公报 专利文献2:日本特开2012 - 156227号公报 专利文献3:日本特许第4901350号公报
技术实现思路
然而，在采用在容器内收置多个热电转换元件的构成的情况下，与容器内的热电转换元件的位置相应地，热电转换元件与容器的紧密接合状态不同。在这样的状态下，在热电转换元件与容器的紧密接合状态良好的部位与不良好的部位，热电转换效率会产生差异。另外，在经由容器向一部分热电转换元件施加显著较大的载荷那样的情况下，恐会在该热电转换元件上产生裂纹等损伤。 本技术的目的在于抑制由施加于热电转换模块的载荷的不均匀所致的热电转换元件的损伤。 本技术的热电转换装置，包含:容器，其具有底部、隔着空间与该底部相对的顶部和配置于该底部与该顶部之间并且设置成能够伸缩的波纹部，在内部形成有空间；热电转换模块，其由多个热电转换元件并排构成，并且收置于所述容器的所述内部；冷却部，其收置于所述容器的所述内部，通过被赋予从所述顶部朝向所述底部的载荷而在与所述底部之间夹入所述热电转换模块，并且冷却该热电转换模块的该顶部侧；和多个载荷调整部，其在所述容器的外侧与所述顶部相对地设有多个，能够分别独立地调整经由该顶部以及所述冷却部赋予所述热电转换模块的载荷。 在这样的热电转换装置中，其特征在于:还包括:座板，其设置成与所述底部相对；顶板，其设置成与所述顶部相对；和连接部，其在所述容器的外侧连接所述座板与所述顶板；多个所述载荷调整部分别具有:弹性构件，其配置于所述顶部与所述顶板之间；和调整构件，其安装成相对于所述顶板在从所述顶部朝向所述底部的方向上进退自如，通过在与该顶部之间夹入所述弹性构件来调整经由该弹性构件赋予该顶部的载荷，由此，在能够稳定地进行载荷调整部对容器的载荷赋予方面优选。 另外，其特征在于:还包含传递构件，其收置于所述容器的内部并且配置于所述顶部与所述冷却部之间，将施加于该顶部的载荷传递到该冷却部，由此在能够抑制冷却部对热电转换模块的冷却效率下降的方面优选。 进而，其特征在于:所述传递构件设有多个，并且所述传递构件分别配置于夹着所述顶部与多个所述载荷调整部分别相对的位置，由此在能够更可靠地进行对热电转换模块的载荷的调整的方面优选。 进而另外，其特征在于:所述热电转换元件包括含Sb (锑)并且具有填充方钴矿构造的热电半导体，由此，在能够在更高温的环境下进行热电转换的方面优选。 根据本技术，能够抑制由施加于热电转换模块的载荷的不均匀所致的热电转换元件的损伤。 【附图说明】 图1是应用了实施方式的热电转换系统的俯视图。 图2是图1中的II —II剖视图。 图3是图1中的III—III剖视图。 图4是图1中的IV —IV剖视图。 图5是用于说明热电转换模块的构成的立体图。 附图标记说明 I…热电转换系统，2...热电转换装置，3...排气管，4...安装部， 10…座板,20…容器,21…容器底部,22...波纹部,23...容器顶部， 30…受:热板,40…热电转换模块,50…冷却机构,60...按压棒， 70...电流导入端子,80...热电偶端口，90...脱气.气体导入管， 100…顶板，110…支柱，120…底板固定部，130…顶板固定部， 140…弹簧，150…弹簧座部，160…弹簧保持部 【具体实施方式】 以下，参照附图对本技术的实施方式详细进行说明。 图1是应用了实施方式的热电转换系统I的俯视图。另外，图2是图1中的II 一II剖视图，图3是图1中的III—III剖视图，图4是图1中的IV —IV剖视图。该热电转换系统I例如用于将在垃圾焚烧站所产生的热能转换成电能。 本实施方式的热电转换系统I具备:排气管3，其供通过燃烧等而产生的高温废气通过；热电转换装置2，其将在排气管3中通过的废气的热转换成电力；和安装部4，其用于将热电转换装置2安装于排气管3。 在这里，排气管3是组装例如含不锈钢等的金属板而构成的，在该例子中，使得最高加热到800°C左右的废气在内部中通过。 另外，热电转换装置2具备:座板10，其形成为正方形状并且设置成其背面侧与排气管3接触(或者在排气管3内露出)；和容器20，其搭载于座板10的表面侧，并且在内部收置后述的热电转换模块40等。在这里，容器20具有:容器底部21 (底部的一例)，其形成为圆形状并且设置成其背面与座板10的表面接触；波纹部(褶皱部)22，其为圆筒状且其外周面形成为波纹状，并且设置成其下侧与容器底部21的表面接触；容器顶部23 (顶部的一例)，其形成为圆形状并且设置成其背面与波纹部22的上侧接触。而且，容器底部21以及波纹部22用螺栓等结合，并且波纹部22以及容器顶部23也用螺栓等结合，由此构成一体化的容器20。该容器20的波纹部22与施加于容器底部21与容器顶部23之间的载荷相应地伸缩，其结果，使得容器底部21与容器顶部23之间的距离能够改变。S卩，搭载于座板10的容器20具有能够在上方向A以及下方向B上伸缩的构成。 进而，热电转换装置2具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热电转换装置，其特征在于，包括：容器，其具有底部、隔着空间与该底部相对的顶部和配置于该底部与该顶部之间并且设置成能够伸缩的波纹部，在内部形成有空间；热电转换模块，其由多个热电转换元件并排构成，并且收置于所述容器的所述内部；冷却部，其收置于所述容器的所述内部，通过被赋予从所述顶部朝向所述底部的载荷而在与所述底部之间夹入所述热电转换模块，并且冷却该热电转换模块的该顶部侧；和多个载荷调整部，其在所述容器的外侧与所述顶部相对地设有多个，能够分别独立地调整经由该顶部以及所述冷却部赋予所述热电转换模块的载荷。

【技术特征摘要】
2014.01.09 JP 2014-0021071.一种热电转换装置，其特征在于，包括: 容器，其具有底部、隔着空间与该底部相对的顶部和配置于该底部与该顶部之间并且设置成能够伸缩的波纹部，在内部形成有空间； 热电转换模块，其由多个热电转换元件并排构成，并且收置于所述容器的所述内部；冷却部，其收置于所述容器的所述内部，通过被赋予从所述顶部朝向所述底部的载荷而在与所述底部之间夹入所述热电转换模块，并且冷却该热电转换模块的该顶部侧；和多个载荷调整部，其在所述容器的外侧与所述顶部相对地设有多个，能够分别独立地调整经由该顶部以及所述冷却部赋予所述热电转换模块的载荷。2.根据权利要求1所述的热电转换装置，其特征在于: 还包括: 座板，其设置成与所述底部相对； 顶板，其设置成与所述顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉田泰隆，中岛健一朗，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：新型
国别省市：日本;JP