專利名稱：熱電轉(zhuǎn)換單元及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有熱電轉(zhuǎn)換元件的熱電轉(zhuǎn)換單元。
背景技術(shù)：
在日本專利申請No. 2001-4245中公開的熱電轉(zhuǎn)換單元由熱電轉(zhuǎn)換模塊以及殼體構(gòu)成，該殼體覆蓋熱電轉(zhuǎn)換模塊的一側(cè)。該熱電轉(zhuǎn)換模塊包含熱電轉(zhuǎn)換元件，該熱電轉(zhuǎn)換元件配備有一對熱表面以及與其中一個(gè)熱表面保持接觸的板構(gòu)件。該殼體具有敞開結(jié)構(gòu)的流路，其中該流路的敞開部分被板構(gòu)件覆蓋。該殼體設(shè)置有平行于板構(gòu)件延伸的引入管和排出管，該引入管和排出管各自從殼體的側(cè)表面延伸。熱介質(zhì)從引入管引入流路并且經(jīng)由排出管從流路排出。然而，在日本專利申請?zhí)亻_No. 2001-4245中公開的熱電轉(zhuǎn)換單元需要諸如將引入管和排出管連接至殼體之類的操作，這導(dǎo)致了相當(dāng)困難的制造過程。因此，存在對能夠容易地制造的熱電轉(zhuǎn)換單元的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面包括熱電轉(zhuǎn)換單元,該熱電轉(zhuǎn)換單元具有殼體,具有敞開結(jié)構(gòu)的流路模制在該殼體中；覆蓋流路的敞開部分的第一基板；與第一基板相對地設(shè)置的第二基板；以及設(shè)置在第一基板與第二基板之間的多個(gè)熱電轉(zhuǎn)換元件。在殼體的流路的底表面處，與殼體一體地形成有引入管和排出管。引入管和排出管沿垂直于第一基板的方向延伸。在一個(gè)實(shí)施方式中，流路的敞開方向以及引入管和排出管的延伸方向是相同的。因此，可以通過一對模具的打開和閉合來模制殼體，而不需要使用滑動(dòng)模具(slide mode)。以此方式，可以容易地制造殼體。從引入管引入流路的熱介質(zhì)流向第一基板。熱介質(zhì)的流率在靠近熱電轉(zhuǎn)換元件的第一基板附近增大，使得能夠高效地執(zhí)行與熱電轉(zhuǎn)換元件的熱交換。


圖I是熱交換系統(tǒng)的構(gòu)型圖；圖2熱電轉(zhuǎn)換單元的立體圖；圖3熱電轉(zhuǎn)換單元的分解立體圖，其中以倒置的方式示出了頂部部分(第二殼體5)；圖4是沿線IV-IV截取的圖2的一部分的截面圖；圖5是熱電轉(zhuǎn)換模塊的一部分的分解立體圖；、
圖6是熱電轉(zhuǎn)換模塊的下半部分的倒置立體圖；圖7是沿線VII-VII截取的圖2的一部分的截面圖；圖8是沿線VIII-VIII截取的圖2的一部分的截面圖；圖9是沿線IX-IX截取的圖8的一部分的截面圖；圖10是示出替代性實(shí)施方式的殼體的形式的視圖；以及圖11是示出另一替代性實(shí)施方式的殼體的形式的視圖。
具體實(shí)施例方式以上和以下公開的附加特征以及教示中的每一個(gè)可以單獨(dú)地使用或結(jié)合其他特征和教示來使用，以提供改進(jìn)的熱電轉(zhuǎn)換單元或其制造方法?，F(xiàn)在將參照附圖詳細(xì)描述本 發(fā)明的代表性示例，這些代表性示例以單獨(dú)的以及相互結(jié)合的方式使用了許多這些附加特征以及教示。該詳細(xì)描述僅意在教導(dǎo)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員關(guān)于實(shí)踐本教示的優(yōu)選方面的進(jìn)一步細(xì)節(jié)，并不意在限制本發(fā)明的范圍。僅由權(quán)利要求來限定所要求保護(hù)的發(fā)明的范圍。因此，在最廣義的意義上，在以下詳細(xì)描述中公開的特征以及步驟的結(jié)合對于實(shí)踐本發(fā)明而言可以不是必須的，而是僅被教導(dǎo)以具體地描述本發(fā)明的代表性示例。此外，代表性示例的各種特征以及從屬權(quán)利要求可以以未被具體列舉的方式結(jié)合，以提供本教示的其它有用構(gòu)型。將參照圖I到圖9描述本發(fā)明的實(shí)施方式。如圖I所示，熱交換系統(tǒng)10例如設(shè)置在車輛中，并具有熱電轉(zhuǎn)換單元I、散熱器11以及室內(nèi)制熱/制冷單元14。散熱器11通過管道20連接至車輛發(fā)動(dòng)機(jī)12。設(shè)置在管道20中的一部分處的泵使第一熱介質(zhì)(液體冷卻齊U)在發(fā)動(dòng)機(jī)12與散熱器11之間循環(huán)。第一熱介質(zhì)接收來自發(fā)動(dòng)機(jī)12的熱量并將熱量從散熱器11輻射到大氣中。如圖I所示，熱電轉(zhuǎn)換單元I通過管道21和管道20連接至散熱器11。熱電轉(zhuǎn)換單元I與散熱器11和發(fā)動(dòng)機(jī)12并聯(lián)連接。第一熱介質(zhì)經(jīng)由管道20、管道21被熱電轉(zhuǎn)換單元I冷卻。因此，第一熱介質(zhì)不僅能夠被散熱器11冷卻，還可以被熱電轉(zhuǎn)換單元I冷卻。如圖I所示，熱電轉(zhuǎn)換單元I通過管道22連接至室內(nèi)制熱/制冷單元14。設(shè)置在管道22中的一部分處的泵15使第二熱介質(zhì)(液體冷卻劑)在熱電轉(zhuǎn)換單元I與室內(nèi)制熱/制冷單元14之間循環(huán)。第二熱介質(zhì)從熱電轉(zhuǎn)換單元I接收較熱的熱量，并從室內(nèi)制熱/制冷單元14將熱量輻射到室內(nèi)空氣中。因此，室內(nèi)制熱/制冷單元14可以使室內(nèi)變熱。如圖2和圖3所示，熱電轉(zhuǎn)換單元I具有外殼3以及設(shè)置在外殼3中的熱電轉(zhuǎn)換模塊2。外殼3具有沿豎直方向疊置的第一殼體4和第二殼體5。必須指出的是，在圖3中，第二殼體5以倒置的方式示出。如圖2和圖3所示，第一殼體4模制而成，一體地具有殼體主體4a、引入管4b以及排出管4c。殼體主體4a具有板部4al以及從板部4al的外周突起的周壁部4a6。第一殼體4具有敞開結(jié)構(gòu)以及位于板部4al中的流路4a2。流路4a2向熱電轉(zhuǎn)換模塊2敞開，形成板部4al中的凹部4h。第二殼體5模制而成，并且一體地具有殼體主體5a、引入管5b以及排出管5c。殼體主體5a具有板部5al以及從板部5al的外周突起的周壁部5a6。第二殼體5具有敞開結(jié)構(gòu)以及位于板部5al中的流路5a2。流路5a2向熱電轉(zhuǎn)換模塊2敞開，形成板部5al中的凹部5h。
如圖3所示，流路4a2和流路5a2分別被形成在板部4al和板部5al上的分隔部4a7以及分隔部5a7劃分。流路4a2和流路5a2分別U形地從第一流路4a3和第一流路5a3延伸到轉(zhuǎn)向流路4a4和轉(zhuǎn)向流路5a4，再延伸到第二流路4a5和第二流路5a5。引導(dǎo)部4a8和引導(dǎo)部5a8分別從板部4al和板部5al突出到轉(zhuǎn)向流路4a4和轉(zhuǎn)向流路5a4中。弓丨導(dǎo)部4a8和引導(dǎo)部5a8分別具有朝向流路4a3、4a5、5a3以及5a5傾斜的傾斜表面。引導(dǎo)部4a8和引導(dǎo)部5a8位于相對的流路4a3與4a5、流路5a3與5a5附近。由于引導(dǎo)部4a8和引導(dǎo)部5a8，熱介質(zhì)可以平順地從第一流路4a3和5a3流到第二流路4a5和5a5。如圖3所示，引入管4b和排出管4c可以鄰近地設(shè)置在板部4al的一端處。引入管5b和排出管5c可以鄰近地設(shè)置在板部5al的一端處。引入管4b和管4c從板部4al延伸。引入管5b和排出管5c從板部5al延伸。引入管4b、5b以及排出管4c、5c遠(yuǎn)離熱電轉(zhuǎn)換單元2延伸。引入管4b、5b分別具有與第一流路4a3和5a3的底表面連通的引入路徑4bl和5bl。引入路徑4bl貫穿板部4al和引入管4b。引入路徑5bl貫穿板部5al和引入管5b。排出管4c具有與第二流路4a5的底表面連通的排出路徑4cl。排出管5c具有與 第二流路5a5的底表面連通的排出路徑5cl。排出路徑4cl貫穿板部4al和排出管4c。排出路徑5cI貫穿板部5al和排出管5c。如圖3以及圖7所示，殼體主體4a具有突出到流路4a2中的突起部4f。殼體主體5a具有突出到流路5a2中的突起部5f。突起部4f和5f分別朝向熱電轉(zhuǎn)換模塊2的基板2b和2c突起。突起部4f具有傾斜表面，該傾斜表面隨著其延伸遠(yuǎn)離引入路徑4bl而接近基板2b。突起部5f具有傾斜表面，該傾斜表面隨著其延伸遠(yuǎn)離引入路徑5bl而接近基板2c。因此，從引入路徑4bl引入的熱介質(zhì)流向基板2b并且在基板2b附近流率增大。從引入路徑5bl引入的熱介質(zhì)流向基板2c并且在基板2c附近流率增大。如圖3和圖9所示，第一殼體4 一體地具有連接器部4g。連接器部4g是管狀的并且從殼體主體4a側(cè)向地突出。轉(zhuǎn)換器的連接器部(未示出)連接于連接器部4g。轉(zhuǎn)換器將輸入到轉(zhuǎn)換器的電壓轉(zhuǎn)換成預(yù)定電壓并經(jīng)由設(shè)置在第一殼體4中的電極構(gòu)件6而向熱電轉(zhuǎn)換模塊2供給直流(DC)電流。如圖3和圖9所示，第一殼體4 一體地具有定位部4a9。定位部4a9從周壁部4a6突起并突出到熱電轉(zhuǎn)換模塊2的凹部2b7中。因此，熱電轉(zhuǎn)換模塊2相對于第一殼體4的位置能夠由定位部4a9來確定。通過閉合第一模具和第二模具(未示出)、用樹脂材料填充第一模具與第二模具之間的空間、以及打開第一模具和第二模具，殼體4以及殼體5允許一體模制殼體主體4a和5a、引入管4b和引入管5b以及排出管4c和排出管5c。如圖4所示，熱電轉(zhuǎn)換模塊2具有熱電轉(zhuǎn)換元件2a、基板2b和2c、以及鰭狀部2d
和2e。熱電轉(zhuǎn)換元件(拍耳帖元件(Peltier element)) 2a由不同的金屬-例如導(dǎo)體或
半導(dǎo)體——形成。通過使DC電流通過熱電轉(zhuǎn)換元件2a，熱電轉(zhuǎn)換元件2a提供珀耳帖效應(yīng)。在熱電轉(zhuǎn)換兀件2a中存在有兩個(gè)熱表面。一個(gè)表面用來吸熱而另一個(gè)表面用來放熱。在基板2b和基板2c之間設(shè)置有多個(gè)熱電轉(zhuǎn)換元件2a。圖6示出了在圖3中示出的珀耳帖模塊2的倒置的底部半部。如圖3和圖6所示，第一基板2b安裝在第一殼體4的周壁部4a6的內(nèi)周中。第一基板2b具有凹部2b7，定位部4a9安裝在凹部2b7處。因此，第一基板2b通過凹部2b7和外周緣相對于第一殼體4被設(shè)置到位。第一基板2b覆蓋第一殼體4的凹部4h的敞開部分并且與殼體主體4a配合形成流路4a2。如圖3、圖5和圖6所不,第二基板2c可以小于第一基板2b。在該實(shí)施方式中，設(shè)置有多個(gè)(例如10個(gè))第二基板2c。第二基板2c通過設(shè)置在第一基板2b上的框架構(gòu)件2f而設(shè)置在預(yù)定的區(qū)域中的適當(dāng)位置中。第二基板2c和框架 構(gòu)件2f被第二殼體5覆蓋。第二基板2c和框架構(gòu)件2f覆蓋第二殼體5的凹部5h的敞開部分并且與殼體主體5a配合形成流路5a2。如圖5和圖9所示，基板2b和基板2c具有板主體2bI及2cI、絕緣層2b2及2c2、以及配線組2b3及2c3。板主體2bl和2cl由具有導(dǎo)電性的金屬材料形成。如圖4和圖9所示，板主體2bI和2cI分別具有內(nèi)表面2b8和2c8。外表面2b9和2c9面向凹部4h和5h。內(nèi)表面2b8和2c8設(shè)置有絕緣層2b2和2c2、以及配線組2b3和2c3。絕緣層2b2和2c2使板主體2bI和2cI與配線組2b3和2c3電絕緣。參照圖5，配線組2b3和2c3由導(dǎo)電材料形成并被涂布到(印刷在)絕緣層2b2和2c2的表面上。熱電轉(zhuǎn)換元件2a被保持與配線組2b3和2c3接觸并被焊接至配線組2b3和2c3。配線組2b3與配線組2c3配合以串聯(lián)連接多個(gè)熱電轉(zhuǎn)換元件2a。因此，電流沿基板2b和基板2c的厚度方向、在基板2b與基板2c之間以Z字形的方式順序地流過熱電轉(zhuǎn)換元件2a。如圖5所示，設(shè)置在第一基板2b上的配線2b3具有主配線2b4、連接配線2b5以及端部2b6。各個(gè)主配線2b4形成在由第二基板2c覆蓋的各個(gè)區(qū)域中，其中熱電轉(zhuǎn)換元件2a被焊接到主配線2b4 (在圖5中，主配線沒有被清楚地示出，但基本上存在于絕緣層2b2上)。每個(gè)連接配線2b5延伸以連接主配線2b4。每個(gè)連接配線2b5被框架構(gòu)件2f覆蓋并且框架構(gòu)件2f防止連接配線2b5與熱介質(zhì)接觸。端部2b6從其中一個(gè)配線2b5延伸到框架構(gòu)件2f外部。各個(gè)電極構(gòu)件6電連接到各個(gè)端部2b6 (參見圖8)。如圖3和圖6所示,第一基板2b設(shè)置有兩個(gè)第一鰭狀部2d。同時(shí),每個(gè)第二基板2c設(shè)置有一個(gè)第二鰭狀部2e。鰭狀部2d和2e沿與熱電轉(zhuǎn)換元件2a相反的方向從基板2b和2c突起并且安裝在流路4a2和5a2中。如圖4所示，鰭狀部2d和2e呈板狀、Z字形構(gòu)型，其中在Z字形的轉(zhuǎn)彎之間形成有間隙2dl和2el。間隙2dl和2el沿流路4a2和5a2的縱向方向延伸以便不切斷流路4a2和5a2。如圖4所示，框架構(gòu)件2f具有框架主體2f2以及突起部2fl?？蚣苤黧w2f2沿著第二基板2c的外周延伸以確定第二基板2c的位置?？蚣苤黧w2f2從第一基板2b延伸以朝向第二殼體5突起。突起部2fl從框架主體2f2在基板2b與2c之間突出并且鄰接基板2b和2c。框架構(gòu)件2f通過粘合劑而結(jié)合到第一基板2b或在模制時(shí)與第一基板2b形成為一體。如圖4所示，液體墊圈8b設(shè)置在突起部2fl與第二基板2c的外周部之間。液體墊圈8b抑制了突起部2fl與第二基板2c之間的熱介質(zhì)并防止熱介質(zhì)流向熱電轉(zhuǎn)換元件2a。液體墊圈8a設(shè)置在第一基板2b的外周部與第一殼體4之間。液體墊圈8a抑制了第一基板2b與第一殼體4之間的熱介質(zhì)并防止熱介質(zhì)流向熱電轉(zhuǎn)換元件2a。如圖4所示，殼體4和5以及框架構(gòu)件2f通過熔融結(jié)合部7a、7b以及7c而結(jié)合在一起。熔融結(jié)合部7a 7b以及7c形成為在殼體5和4與框架構(gòu)件2f之間形成振動(dòng)熔融結(jié)合(oscillation fusion bonding)或熱板熔融結(jié)合。熔融結(jié)合部7a使殼體4和5的周壁部4a6和5a6熔融結(jié)合。熔融結(jié)合部7a通過使殼體4和5的外周部的整個(gè)周邊熔融結(jié)合而實(shí)現(xiàn)殼體4與5之間的密封。以此方式，熔融結(jié)合部7a能夠抑制大氣侵入殼體4與殼體5之間。熔融結(jié)合部7b實(shí)現(xiàn)周壁部5a6與框架主體2f2之間的熔融結(jié)合。熔融結(jié)合部7c實(shí)現(xiàn)分隔部5a7與框架主體2f2之間的熔融結(jié)合。熔融結(jié)合部7b和7c實(shí)現(xiàn)第二殼體5與框架構(gòu)件2f之間的密封。如圖4所示，殼體4和5從兩側(cè)保持熱電轉(zhuǎn)換模塊2。熔融結(jié)合部7a減小了殼體4與殼體5之間的間隙。熔融結(jié)合部7b和7c減小了殼體4和5與熱電轉(zhuǎn)換模塊2之間的間隙。因此，殼體4和5在不需要施加較大的力的情況下保持住熱電轉(zhuǎn)換模塊2的基板2b和2c。這使得能夠防止基板2b和2c與熱電轉(zhuǎn)換元件2a分離。如圖8和圖9所示，殼體4設(shè)置有電極構(gòu)件6。電極構(gòu)件6由呈桿狀構(gòu)型的導(dǎo)電金屬材料形成。電極構(gòu)件6相對于殼體4嵌件成型。每個(gè)電極構(gòu)件6 —體地具有嵌入部6a、第一端部6b、第二端部6c以及連接部6d。嵌入部6a具有第一部6al,第一部6al沿殼體 主體4a的縱向方向延伸；以及第二部6a2,第二部6a2從第一部6al沿正交方向延伸。第一端部6b從殼體主體4a伸出以延伸通過連接器部4g。第一端部6b電連接到插入在連接器部4g中的連接器。連接器用于電連接第一端部6b與轉(zhuǎn)換器。如圖8和圖9所示，第二端部6c在凹部2b7中延伸并向上延伸超出第一基板2b的表面。彎曲部6e形成在第二端部6c與連接部6d之間。彎曲部6e具有凹槽，該凹槽使得彎曲部6e易于彎曲。彎曲部6e在制造過程期間彎曲。在制造過程中，連接部6d從圖9中的虛線指示的制造過程位置彎曲到由實(shí)線指示的使用位置。如圖9所示，當(dāng)在制造過程位置中時(shí)，連接部6d直立在打開位置，因此連接部6d允許第一基板2b插入第一殼體4中。在第一基板2b已經(jīng)被設(shè)置在第一殼體4中之后，彎曲部6e彎曲，從而將連接部6d從制造過程位置移動(dòng)到使用位置。在使用位置中，連接部6d被焊接到配線2b3。熱電轉(zhuǎn)換單元I電連接到轉(zhuǎn)換器(未示出)，并連接到圖I所示的管道21和管道22的組。轉(zhuǎn)換器通過圖9所示的電極構(gòu)件6向熱電轉(zhuǎn)換元件2a提供電流。每個(gè)熱電轉(zhuǎn)換元件2a在其第一熱表面處吸熱；如圖4所示，其經(jīng)由第一基板2b以及第一鰭狀部2d向第一殼體提供較冷的熱量。每個(gè)熱電轉(zhuǎn)換元件2a在其第二熱表面處放熱，經(jīng)由第二基板2c以及第二鰭狀部2e向第一殼體4供給較熱的熱量。如圖I所示，第一熱介質(zhì)通過泵13經(jīng)由管道21供給到第一殼體4。第一熱介質(zhì)從圖3所示的引入管4b引入到流路4a2中，并且從排出管4c排出。通過流過流路4a2，第一熱介質(zhì)經(jīng)由第一鰭狀部2d以及第一基板2b被熱電轉(zhuǎn)換元件2a冷卻(參見圖4)。如圖I所示，第二熱介質(zhì)通過泵15經(jīng)由管道22供給到殼體5。第二熱介質(zhì)從圖3所示的引入管5b引入到流路5a2中，并且從排出管5c排出。通過流過流路5a2，第二熱介質(zhì)經(jīng)由第二鰭狀部2d以及第二基板2c從熱電轉(zhuǎn)換元件2a接收較熱的熱量(參見圖4)。如圖I所示，通過流過室內(nèi)制熱/制冷單元14，第二熱介質(zhì)向室內(nèi)空氣供給較熱的熱量。如圖3所示，第一熱介質(zhì)在第一殼體4中的流動(dòng)方向與第二熱介質(zhì)在第二殼體5中的流動(dòng)方向彼此相反。因此，在熱電轉(zhuǎn)換元件2a附近，熱電轉(zhuǎn)換元件2a的吸熱側(cè)與放熱側(cè)之間的溫差小。因此，熱電轉(zhuǎn)換模塊2在總體上表現(xiàn)出高的熱效率。
如上所述,如圖3所示,熱電轉(zhuǎn)換單元I具有殼體4,具有敞開結(jié)構(gòu)的流路4a2模制在殼體4中。第一基板2b覆蓋流路4a2的敞開部分。第二基板2c與第一基板2b相對地設(shè)置。在第一基板2b與第二基板2c之間設(shè)置有多個(gè)熱電轉(zhuǎn)換元件2a。在殼體4的流路4h的底表面處，引入管4b和排出管4c與殼體4 一體地形成。引入管4b和排出管4c沿垂直于第一基板2b的方向延伸。因此，在殼體4中，流路4a2的敞開方向與引入管4a以及排出管4c的延伸方向是相同的。因此，殼體4可以在不需要使用滑動(dòng)模具(slide mold)的情況下，通過打開和閉合一對模具而模制成型。因此，殼體4可以被容易地制造。從引入管4b引入流路4a2的熱介質(zhì)流向第一基板2b。熱介質(zhì)在靠近熱電轉(zhuǎn)換元件2a的第一基板2b附近流率增大，使得能夠高效地進(jìn)行與熱電轉(zhuǎn)換元件2a的熱交換。如圖3和圖7所示，在流路4a2的底表面上，形成有突起部4f，突起部4f鄰近引入管4b并且朝向第一基板2b突起。因此，從引入管4b引入殼體4的熱介質(zhì)可以經(jīng)由突起部4f流向第一基板2b。熱介質(zhì)在靠近熱電轉(zhuǎn)換元件2a的第一基板2b附近流率增大，使得能夠高效地進(jìn)行與熱電轉(zhuǎn)換元件2a的熱交換。 如圖3以及圖7所示，突起部4f具有遠(yuǎn)離引入管4b延伸的傾斜表面。因此，由于該傾斜表面，熱介質(zhì)可以從引入管4b平順地流向第一基板2b。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)壓力損失的減小。如圖3所示，熱電轉(zhuǎn)換單元I具有第一殼體4，第一殼體4具有第一流路4a2，其中第一殼體4 一體地具有第一引入管4b和第一排出管4c。熱電轉(zhuǎn)換單元I具有第二殼體5，第二殼體5具有呈敞開結(jié)構(gòu)的第二流路5a2并且模制成型。第二流路5a2的敞開部分被第二基板2c覆蓋。在第二殼體5的第二流路5a2的底表面上，一體地形成有第二引入管5b和第二排出管5c。第二引入管5b和第二排出管5c沿垂直于第二基板2c的方向延伸。因此，每個(gè)熱電轉(zhuǎn)換元件2a的一個(gè)端部經(jīng)由第一基板2b執(zhí)行與第一殼體4的流路中的熱介質(zhì)的熱交換。另一個(gè)端部可以經(jīng)由第二基板2c執(zhí)行與第二殼體5的流路中的熱介質(zhì)的熱交換。如同第一殼體4的情況那樣,第二引入管5b和第二排出管5c可以形成為一體地設(shè)置在第二殼體5中。此外,如同第一殼體4的情況那樣,流過第二殼體5的熱介質(zhì)能夠高效地經(jīng)受與第二基板2c的熱交換。制造熱電轉(zhuǎn)換單元I的方法包括下述步驟(I)通過將樹脂澆注到一對閉合的模具之間并打開所述一對模具而一體地模制殼體4、引入管4b以及排出管4c ;以及(2)將第一基板2b、第二基板2c以及多個(gè)熱電轉(zhuǎn)換元件2a安裝至殼體4。因此，通過打開和閉合一對模具，可以容易地并且一體地模制殼體4、引入管以及排出管。盡管已經(jīng)參照特定構(gòu)型對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，可以在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下作出許多替換、修改以及變型。因此，本發(fā)明意在包含可能落入所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的所有這些替換、修改以及變型。例如，本發(fā)明不應(yīng)局限于代表性構(gòu)型。熱交換系統(tǒng)10可以被用于車輛空間的加熱或車輛空間的空氣調(diào)節(jié)。在熱交換系統(tǒng)被用于空氣調(diào)節(jié)的情況中，第一殼體4和管道22連接在一起，并且第二殼體5和管道21連接在一起。熱交換系統(tǒng)10可以用于車輛空間的加熱和空氣調(diào)節(jié)、車輛部件例如電池的冷卻或加熱、或除車輛之外的產(chǎn)品的冷卻或加熱。供給到殼體4和殼體5的熱介質(zhì)可以是能夠?qū)崿F(xiàn)熱傳遞的任何成分。優(yōu)選的成分包括液體和氣體。殼體4和5可以具有以各種形狀延伸的流路4a2和5a2。例如，在圖10中示出了相對直線狀的流路4h和5h。可以設(shè)置具有從流路4h和5h的一個(gè)端部延伸的引入路徑4i和5i的引入管，以及具有從流路4h和5h的另一個(gè)端部延伸的排出路徑4j和5j的排出管。替代性地，如圖11所示，殼體4和5可以具有引入路徑4m和5m以及排出路徑4n和5n。流路4k和5k以U形方向在引入路徑4m和5m與排出路徑4n和5n之間延伸。在第一殼體4中，殼體主體4a和連接器部4g可以是分開的，或一體地連接。替代性地，連接器部可以設(shè)置第二殼體上而不是第一殼體上。第一殼體4的連接器部4g可以通過滑動(dòng)模具形成，或者可以具有沿模具打開方向 敞開的構(gòu)型，使得其能夠通過第一模具以及第二模具的打開和閉合而模制成型。熱電轉(zhuǎn)換元件2a可以是提供珀耳帖效應(yīng)的珀耳帖元件、或提供塞貝克效應(yīng)(Seebeck effect)或湯姆孫效應(yīng)(Thomson effect)的兀件。
權(quán)利要求
1.一種熱電轉(zhuǎn)換單元，包括 殼體； 模制在所述殼體中的流路，所述流路具有敞開結(jié)構(gòu)； 第一基板，所述第一基板覆蓋所述流路的敞開部分； 第二基板，所述第二基板與所述第一基板相對地設(shè)置；以及 設(shè)置在所述第一基板與第二基板之間的多個(gè)熱電轉(zhuǎn)換元件； 其特征在于，在所述殼體的所述流路的底表面處與所述殼體一體地形成有引入管和排出管，并且所述引入管和所述排出管沿垂直于所述第一基板的方向延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱電轉(zhuǎn)換單元，其特征在于，在所述流路的所述底表面上形成有突起部，所述突起部鄰近所述引入管并且朝向所述第一基板突起。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱電轉(zhuǎn)換單元，其特征在于，所述突起部包括遠(yuǎn)離所述引入管延伸的傾斜表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的熱電轉(zhuǎn)換單元，其特征在于， 所述殼體為第一殼體； 所述流路為第一流路； 所述引入管為第一引入管； 所述排出管為第一排出管；并且 所述熱電轉(zhuǎn)換單元還包括 第二殼體，所述第二殼體包括第二流路，所述第二流路模制在所述第二殼體中，所述第二流路具有敞開結(jié)構(gòu)，以及 第二基板，所述第二基板覆蓋所述第二流路的敞開部分， 其中，在所述第二殼體的所述第二流路的底表面處與所述第二殼體一體地形成有第二引入管和第二排出管，并且所述第二引入管和所述第二排出管沿垂直于所述第二基板的方向延伸。
5.一種制造根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱電轉(zhuǎn)換單元的方法，所述方法包括 通過將樹脂澆注在一對閉合的模具之間并且打開所述一對模具而一體地模制所述殼體、所述引入管以及所述排出管的步驟；以及 將所述第一基板、所述第二基板以及所述多個(gè)熱電轉(zhuǎn)換元件安裝至所述殼體的步驟。
全文摘要
本發(fā)明的一個(gè)方面包括熱電轉(zhuǎn)換單元，該熱電轉(zhuǎn)換單元具有殼體，具有敞開結(jié)構(gòu)的流路模制在該殼體中；覆蓋流路的敞開部分的第一基板；與第一基板相對地設(shè)置的第二基板；以及設(shè)置在第一基板與第二基板之間的多個(gè)熱電轉(zhuǎn)換元件。在殼體的流路的底表面處，與殼體一體地形成有引入管和排出管，并且引入管和排出管中的每個(gè)沿垂直于第一基板的方向延伸。
文檔編號B29C39/02GK102734978SQ20121008483
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者中村純貴, 奧田元章, 植田浩生, 橫町尚也 申請人:株式會(huì)社豐田自動(dòng)織機(jī)