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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022041264
(43)【公開日】2022-03-11
(54)【発明の名称】熱電変換モジュール
(51)【国際特許分類】
H01L 35/32 20060101AFI20220304BHJP
H01L 35/22 20060101ALI20220304BHJP
H02N 11/00 20060101ALI20220304BHJP
【ＦＩ】
H01L35/32 A
H01L35/22
H02N11/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020146366
(22)【出願日】2020-08-31
(71)【出願人】
【識別番号】000229117
【氏名又は名称】日本ゼオン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 憲司
(74)【代理人】
【識別番号】230118913
【弁護士】
【氏名又は名称】杉村 光嗣
(74)【代理人】
【識別番号】100150360
【弁理士】
【氏名又は名称】寺嶋 勇太
(74)【代理人】
【識別番号】100203264
【弁理士】
【氏名又は名称】塩川 未久
(72)【発明者】
【氏名】内田 秀樹
(57)【要約】
【課題】発電電力を確保しつつ、小型化された熱電変換モジュールを提供する。
【解決手段】熱電変換モジュールは、折り線が形成されているシート基板と、複数の熱電変換素子と、導電性を有する１つ以上の第１連結部と、導電性を有する１つ以上の第２連結部とを備える。複数の熱電変換素子は、折り線によって区画される複数の領域の各々の内側に位置する。第１連結部は、各領域の内側において複数の熱電変換素子を電気的に直列接続する。第２連結部は、折り線を介して隣り合う２つの領域のうちの、一方の領域の熱電変換素子と他方の領域の熱電変換素子とを電気的に直列接続する。第２連結部によって電気的に直列接続される一方の領域の熱電変換素子と他方の領域の熱電変換素子とは、折り線を介して隣り合う。
【選択図】図５
【解決手段】熱電変換モジュールは、折り線が形成されているシート基板と、複数の熱電変換素子と、導電性を有する１つ以上の第１連結部と、導電性を有する１つ以上の第２連結部とを備える。複数の熱電変換素子は、折り線によって区画される複数の領域の各々の内側に位置する。第１連結部は、各領域の内側において複数の熱電変換素子を電気的に直列接続する。第２連結部は、折り線を介して隣り合う２つの領域のうちの、一方の領域の熱電変換素子と他方の領域の熱電変換素子とを電気的に直列接続する。第２連結部によって電気的に直列接続される一方の領域の熱電変換素子と他方の領域の熱電変換素子とは、折り線を介して隣り合う。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
折り線が形成されているシート基板と、
前記折り線によって区画される複数の領域の各々の内側に位置する、複数の熱電変換素子と、
各前記領域の内側において複数の前記熱電変換素子を電気的に直列接続する導電性を有する１つ以上の第１連結部と、
前記折り線を介して隣り合う２つの領域のうちの、一方の領域の前記熱電変換素子と他方の領域の前記熱電変換素子とを電気的に直列接続する導電性を有する１つ以上の第２連結部と、
を備え、
前記第２連結部によって電気的に直列接続される前記一方の領域の熱電変換素子と前記他方の領域の熱電変換素子とは、前記折り線を介して隣り合う、熱電変換モジュール。
前記折り線によって区画される複数の領域の各々の内側に位置する、複数の熱電変換素子と、
各前記領域の内側において複数の前記熱電変換素子を電気的に直列接続する導電性を有する１つ以上の第１連結部と、
前記折り線を介して隣り合う２つの領域のうちの、一方の領域の前記熱電変換素子と他方の領域の前記熱電変換素子とを電気的に直列接続する導電性を有する１つ以上の第２連結部と、
を備え、
前記第２連結部によって電気的に直列接続される前記一方の領域の熱電変換素子と前記他方の領域の熱電変換素子とは、前記折り線を介して隣り合う、熱電変換モジュール。
【請求項2】
請求項１に記載の熱電変換モジュールにおいて、
前記隣り合う２つの領域を区画する折り線が前記シート基板に複数形成されており、複数の当該折り線の少なくとも１つでは、前記第２連結部の数が１つである、熱電変換モジュール。
前記隣り合う２つの領域を区画する折り線が前記シート基板に複数形成されており、複数の当該折り線の少なくとも１つでは、前記第２連結部の数が１つである、熱電変換モジュール。
【請求項3】
請求項１又は２に記載の熱電変換モジュールにおいて、
前記シート基板には、前記折り線として第１方向に交互に並ぶ第１谷折り線及び第１山折り線が形成されており、前記第１谷折り線及び前記第１山折り線は、前記第１方向に交わる第２方向に沿って延び、
前記領域は、前記第１方向に隣り合う前記第１谷折り線及び前記第１山折り線によって区画された領域である、熱電変換モジュール。
前記シート基板には、前記折り線として第１方向に交互に並ぶ第１谷折り線及び第１山折り線が形成されており、前記第１谷折り線及び前記第１山折り線は、前記第１方向に交わる第２方向に沿って延び、
前記領域は、前記第１方向に隣り合う前記第１谷折り線及び前記第１山折り線によって区画された領域である、熱電変換モジュール。
【請求項4】
請求項３に記載の熱電変換モジュールにおいて、
前記シート基板には、前記第２方向に沿って交互に並ぶ第１折り線及び第２折り線がさらに形成されており、
前記領域は、前記第１方向に隣り合う第１谷折り線及び第１山折り線と、前記第２方向に隣り合う第１折り線及び第２折り線とによって区画された領域である、熱電変換モジュール。
前記シート基板には、前記第２方向に沿って交互に並ぶ第１折り線及び第２折り線がさらに形成されており、
前記領域は、前記第１方向に隣り合う第１谷折り線及び第１山折り線と、前記第２方向に隣り合う第１折り線及び第２折り線とによって区画された領域である、熱電変換モジュール。
【請求項5】
請求項１から４の何れか一項に記載の熱電変換モジュールにおいて、
前記熱電変換モジュールが備える複数の前記熱電変換素子は、全てがｐ型の熱電変換素子であるか、全てがｎ型の熱電変換素子であるか、又は、ｐ型の熱電変換素子及びｎ型の熱電変換素子の両者を含むか、である、熱電変換モジュール。
前記熱電変換モジュールが備える複数の前記熱電変換素子は、全てがｐ型の熱電変換素子であるか、全てがｎ型の熱電変換素子であるか、又は、ｐ型の熱電変換素子及びｎ型の熱電変換素子の両者を含むか、である、熱電変換モジュール。
【請求項6】
請求項４に記載の熱電変換モジュールにおいて、
前記熱電変換モジュールが備える複数の前記熱電変換素子は、ｐ型の熱電変換素子及びｎ型の熱電変換素子の両者を含み、
前記ｐ型の熱電変換素子と前記ｎ型の熱電変換素子とは、前記第２方向に沿って交互に並び、
前記ｐ型の熱電変換素子と前記ｎ型の熱電変換素子とは、前記第１方向に沿って交互に並び、
複数の前記第２連結部の一部は、前記第２方向に沿って並ぶ前記複数の領域に亘って前記ｐ型の熱電変換素子と前記ｎ型の熱電変換素子とが交互に電気的に直列接続されるように、前記第２方向に隣り合う２つの領域のうちの、一方の領域の前記熱電変換素子と、他方の領域の前記熱電変換素子とを電気的に直列接続し、
前記複数の第２連結部の他の一部は、各前記第２方向に沿って並ぶ前記複数の領域に亘って交互に電気的に直列接続された前記ｐ型の熱電変換素子と前記ｎ型の熱電変換素子とが前記熱電変換モジュールに亘って交互に電気的に直列接続されるように、前記第１方向に隣り合う２つの領域のうちの、一方の領域の前記熱電変換素子と、他方の領域の前記熱電変換素子とを電気的に直列接続する、熱電変換モジュール。
前記熱電変換モジュールが備える複数の前記熱電変換素子は、ｐ型の熱電変換素子及びｎ型の熱電変換素子の両者を含み、
前記ｐ型の熱電変換素子と前記ｎ型の熱電変換素子とは、前記第２方向に沿って交互に並び、
前記ｐ型の熱電変換素子と前記ｎ型の熱電変換素子とは、前記第１方向に沿って交互に並び、
複数の前記第２連結部の一部は、前記第２方向に沿って並ぶ前記複数の領域に亘って前記ｐ型の熱電変換素子と前記ｎ型の熱電変換素子とが交互に電気的に直列接続されるように、前記第２方向に隣り合う２つの領域のうちの、一方の領域の前記熱電変換素子と、他方の領域の前記熱電変換素子とを電気的に直列接続し、
前記複数の第２連結部の他の一部は、各前記第２方向に沿って並ぶ前記複数の領域に亘って交互に電気的に直列接続された前記ｐ型の熱電変換素子と前記ｎ型の熱電変換素子とが前記熱電変換モジュールに亘って交互に電気的に直列接続されるように、前記第１方向に隣り合う２つの領域のうちの、一方の領域の前記熱電変換素子と、他方の領域の前記熱電変換素子とを電気的に直列接続する、熱電変換モジュール。
【請求項7】
請求項４に記載の熱電変換モジュールにおいて、
前記熱電変換モジュールが備える複数の前記熱電変換素子は、ｐ型の熱電変換素子及びｎ型の熱電変換素子の両者を含み、
前記ｐ型の熱電変換素子と前記ｎ型の熱電変換素子とは、前記領域に亘って前記第２方向に沿って交互に並び、
前記ｐ型の熱電変換素子と前記ｎ型の熱電変換素子とは、前記第１方向に沿って交互に並び、
複数の前記第２連結部は、前記第１方向に沿って並ぶ複数の領域に亘って前記ｐ型の熱電変換素子と前記ｎ型の熱電変換素子とが交互に電気的に直列接続されるように、前記第１方向に隣り合う２つの領域のうちの、一方の領域の前記熱電変換素子と、他方の領域の前記熱電変換素子とを電気的に直列接続する、熱電変換モジュール。
前記熱電変換モジュールが備える複数の前記熱電変換素子は、ｐ型の熱電変換素子及びｎ型の熱電変換素子の両者を含み、
前記ｐ型の熱電変換素子と前記ｎ型の熱電変換素子とは、前記領域に亘って前記第２方向に沿って交互に並び、
前記ｐ型の熱電変換素子と前記ｎ型の熱電変換素子とは、前記第１方向に沿って交互に並び、
複数の前記第２連結部は、前記第１方向に沿って並ぶ複数の領域に亘って前記ｐ型の熱電変換素子と前記ｎ型の熱電変換素子とが交互に電気的に直列接続されるように、前記第１方向に隣り合う２つの領域のうちの、一方の領域の前記熱電変換素子と、他方の領域の前記熱電変換素子とを電気的に直列接続する、熱電変換モジュール。
【請求項8】
請求項４に記載の熱電変換モジュールにおいて、
前記熱電変換モジュールが備える複数の前記熱電変換素子は、全てがｐ型の熱電変換素子であるか、又は、全てがｎ型の熱電変換素子であり、
前記熱電変換素子は、前記領域に亘って前記第２方向に沿って並び、
前記熱電変換素子は、前記第１方向に沿って並び、
前記第２連結部は、前記第１方向又は前記第２方向に隣り合う２つの領域のうちの、一方の領域の前記熱電変換素子と、他方の領域の前記熱電変換素子とを電気的に直列接続する、熱電変換モジュール。
前記熱電変換モジュールが備える複数の前記熱電変換素子は、全てがｐ型の熱電変換素子であるか、又は、全てがｎ型の熱電変換素子であり、
前記熱電変換素子は、前記領域に亘って前記第２方向に沿って並び、
前記熱電変換素子は、前記第１方向に沿って並び、
前記第２連結部は、前記第１方向又は前記第２方向に隣り合う２つの領域のうちの、一方の領域の前記熱電変換素子と、他方の領域の前記熱電変換素子とを電気的に直列接続する、熱電変換モジュール。
【請求項9】
請求項６から８までの何れか一項に記載の熱電変換モジュールにおいて、
前記第１谷折り線は、第１線分及び第２線分を含み、前記第１線分と前記第２線分とは、前記第２方向に沿って交互に並び、前記第１線分は、前記第２方向から前記第１方向に向けて第１角度傾き、前記第２線分は、前記第２方向から前記第１方向の反対方向に向けて前記第１角度傾き、
前記第１山折り線は、第３線分及び第４線分を含み、前記第３線分と前記第４線分とは、前記第２方向に沿って交互に並び、前記第３線分は、前記第２方向から前記第１方向に向けて第２角度傾き、前記第４線分は、前記第２方向から前記第１方向の反対方向に向けて前記第２角度傾き、前記第２角度は、前記第１角度よりも小さく、
前記第１折り線は、前記第２方向における位置が同じである、前記第１線分の前記第１方向側の端部と、前記第３線分の前記第１方向側の端部とを通り、
前記第１折り線は、第１方向に沿って交互に並ぶ第２谷折り線及び第２山折り線を含み、
前記第２谷折り線は、前記第１折り線において隣り合う前記第１線分と第３線分との間の区間のうち間隔が狭い方の区間に形成されており、
前記第２折り線は、前記第２方向における位置が同じである、前記第１線分の前記第１方向の反対方向側の端部と、前記第３線分の前記第１方向の反対方向側の端部とを通り、
前記第２折り線は、第１方向に沿って交互に並ぶ第３谷折り線及び第３山折り線を含み、
前記第３谷折り線は、第２折り線において隣り合う前記第１線分と第３線分との間の区間のうち間隔が狭い方の区間に形成されている、熱電変換モジュール。
前記第１谷折り線は、第１線分及び第２線分を含み、前記第１線分と前記第２線分とは、前記第２方向に沿って交互に並び、前記第１線分は、前記第２方向から前記第１方向に向けて第１角度傾き、前記第２線分は、前記第２方向から前記第１方向の反対方向に向けて前記第１角度傾き、
前記第１山折り線は、第３線分及び第４線分を含み、前記第３線分と前記第４線分とは、前記第２方向に沿って交互に並び、前記第３線分は、前記第２方向から前記第１方向に向けて第２角度傾き、前記第４線分は、前記第２方向から前記第１方向の反対方向に向けて前記第２角度傾き、前記第２角度は、前記第１角度よりも小さく、
前記第１折り線は、前記第２方向における位置が同じである、前記第１線分の前記第１方向側の端部と、前記第３線分の前記第１方向側の端部とを通り、
前記第１折り線は、第１方向に沿って交互に並ぶ第２谷折り線及び第２山折り線を含み、
前記第２谷折り線は、前記第１折り線において隣り合う前記第１線分と第３線分との間の区間のうち間隔が狭い方の区間に形成されており、
前記第２折り線は、前記第２方向における位置が同じである、前記第１線分の前記第１方向の反対方向側の端部と、前記第３線分の前記第１方向の反対方向側の端部とを通り、
前記第２折り線は、第１方向に沿って交互に並ぶ第３谷折り線及び第３山折り線を含み、
前記第３谷折り線は、第２折り線において隣り合う前記第１線分と第３線分との間の区間のうち間隔が狭い方の区間に形成されている、熱電変換モジュール。
【請求項10】
請求項６から９までの何れか一項に記載の熱電変換モジュールにおいて、
前記シート基板は、前記第１谷折り線が前記第１折り線又は前記第２折り線と交差する位置、及び、前記第１山折り線が前記第１折り線又は前記第２折り線と交差する位置に、貫通領域、又は、前記シート基板の他の部分よりも厚さが薄い領域を含む、熱電変換モジュール。
前記シート基板は、前記第１谷折り線が前記第１折り線又は前記第２折り線と交差する位置、及び、前記第１山折り線が前記第１折り線又は前記第２折り線と交差する位置に、貫通領域、又は、前記シート基板の他の部分よりも厚さが薄い領域を含む、熱電変換モジュール。
【請求項11】
請求項６から９までの何れか一項に記載の熱電変換モジュールにおいて、
放熱シートをさらに備え、
前記熱電変換素子の一方の端部は、前記第１谷折り線の近くに位置し、前記放熱シートは、前記熱電変換素子の他方の端部を覆う、熱電変換モジュール。
放熱シートをさらに備え、
前記熱電変換素子の一方の端部は、前記第１谷折り線の近くに位置し、前記放熱シートは、前記熱電変換素子の他方の端部を覆う、熱電変換モジュール。
【請求項12】
請求項１から１１までの何れか一項に記載の熱電変換モジュールにおいて、
前記折り線は、ミシン目として前記シート基板に形成されている、熱電変換モジュール。
前記折り線は、ミシン目として前記シート基板に形成されている、熱電変換モジュール。
【請求項13】
請求項１２に記載の熱電変換モジュールにおいて、
前記第２連結部には、前記ミシン目が形成されていない、熱電変換モジュール。
前記第２連結部には、前記ミシン目が形成されていない、熱電変換モジュール。
【請求項14】
請求項１から１３までの何れか一項に記載の熱電変換モジュールにおいて、
前記第２連結部は、メッシュ構造を有する、熱電変換モジュール。
前記第２連結部は、メッシュ構造を有する、熱電変換モジュール。
【請求項15】
請求項１から１４までの何れか一項に記載の熱電変換モジュールにおいて、
前記第２連結部は、
導電性部材と、
前記隣り合う２つの熱電変換素子の一方の熱電変換素子と前記導電性部材との間に位置する第１接合部材と、
前記隣り合う２つの熱電変換素子の他方の熱電変換素子と前記導電性部材との間に位置する第２接合部材とを含む、熱電変換モジュール。
前記第２連結部は、
導電性部材と、
前記隣り合う２つの熱電変換素子の一方の熱電変換素子と前記導電性部材との間に位置する第１接合部材と、
前記隣り合う２つの熱電変換素子の他方の熱電変換素子と前記導電性部材との間に位置する第２接合部材とを含む、熱電変換モジュール。
【請求項16】
請求項１から１５までの何れか一項に記載の熱電変換モジュールにおいて、
前記熱電変換素子は、カーボンナノチューブを含んで形成されている、熱電変換モジュール。
前記熱電変換素子は、カーボンナノチューブを含んで形成されている、熱電変換モジュール。
【請求項17】
請求項１から１６までの何れか一項に記載の熱電変換モジュールにおいて、
前記第２連結部は、カーボンナノチューブ又は金属がドーピングされたカーボンナノチューブを含んで形成されている、熱電変換モジュール。
前記第２連結部は、カーボンナノチューブ又は金属がドーピングされたカーボンナノチューブを含んで形成されている、熱電変換モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、熱電変換モジュールに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、熱電変換素子をフィルム基板に配置させた熱電変換モジュールが知られている（例えば、特許文献１）。熱電変換素子は、熱を電力に変換可能な素子である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００６－１８６２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、より大きな発電電力を得るためには、より多くの熱電変換素子を熱電変換モジュールに配置させることが求められる。より多くの熱電変換素子を熱電変換モジュールに配置させると、熱電変換モジュールが大型化してしまう場合がある。
【0005】
そこで、本発明の目的は、上述した課題を解決し、発電電力を確保しつつ、小型化された熱電変換モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の熱電変換モジュールは、折り線が形成されているシート基板と、前記折り線によって区画される複数の領域の各々の内側に位置する、複数の熱電変換素子と、各前記領域の内側において複数の前記熱電変換素子を電気的に直列接続する導電性を有する１つ以上の第１連結部と、前記折り線を介して隣り合う２つの領域のうちの、一方の領域の前記熱電変換素子と他方の領域の前記熱電変換素子とを電気的に直列接続する導電性を有する１つ以上の第２連結部と、を備え、前記第２連結部によって電気的に直列接続される前記一方の領域の熱電変換素子と前記他方の領域の熱電変換素子とは、前記折り線を介して隣り合う。熱電変換モジュールは、折り線で折り畳まれることにより、発電電力を確保しつつ、小型化され得る。
【0007】
ここで、本発明の熱電変換モジュールにおいて、前記隣り合う２つの領域を区画する折り線が前記シート基板に複数形成されており、複数の当該折り線の少なくとも１つでは、前記第２連結部の数が１つである、ことが好ましい。このような構成により、熱電変換モジュール１において折り線を跨ぐ配線の数を減らすことができる。
【0008】
また、本発明の熱電変換モジュールにおいて、前記シート基板には、前記折り線として第１方向に交互に並ぶ第１谷折り線及び第１山折り線が形成されており、前記第１谷折り線及び前記第１山折り線は、前記第１方向に交わる第２方向に沿って延び、前記領域は、前記第１方向に隣り合う前記第１谷折り線及び前記第１山折り線によって区画された領域である、ことが好ましい。
【0009】
また、本発明の熱電変換モジュールにおいて、前記シート基板には、前記第２方向に沿って交互に並ぶ第１折り線及び第２折り線がさらに形成されており、前記領域は、前記第１方向に隣り合う第１谷折り線及び第１山折り線と、前記第２方向に隣り合う第１折り線及び第２折り線とによって区画された領域である、ことが好ましい。
【0010】
また、本発明の熱電変換モジュールにおいて、前記熱電変換モジュールが備える複数の前記熱電変換素子は、全てがｐ型の熱電変換素子であるか、全てがｎ型の熱電変換素子であるか、又は、ｐ型の熱電変換素子及びｎ型の熱電変換素子の両者を含むか、である、ことが好ましい。
【0011】
また、本発明の熱電変換モジュールにおいて、前記熱電変換モジュールが備える複数の前記熱電変換素子は、ｐ型の熱電変換素子及びｎ型の熱電変換素子の両者を含み、前記ｐ型の熱電変換素子と前記ｎ型の熱電変換素子とは、前記第２方向に沿って交互に並び、前記ｐ型の熱電変換素子と前記ｎ型の熱電変換素子とは、前記第１方向に沿って交互に並び、複数の前記第２連結部の一部は、前記第２方向に沿って並ぶ前記複数の領域に亘って前記ｐ型の熱電変換素子と前記ｎ型の熱電変換素子とが交互に電気的に直列接続されるように、前記第２方向に隣り合う２つの領域のうちの、一方の領域の前記熱電変換素子と、他方の領域の前記熱電変換素子とを電気的に直列接続し、前記複数の第２連結部の他の一部は、各前記第２方向に沿って並ぶ前記複数の領域に亘って交互に電気的に直列接続された前記ｐ型の熱電変換素子と前記ｎ型の熱電変換素子とが前記熱電変換モジュールに亘って交互に電気的に直列接続されるように、前記第１方向に隣り合う２つの領域のうちの、一方の領域の前記熱電変換素子と、他方の領域の前記熱電変換素子とを電気的に直列接続する、ことが好ましい。このような構成により、第１連結部によってｐ型の熱電変換素子とｎ型の熱電変換素子とを効率的に交互に直列接続させることができる。
【0012】
また、本発明の熱電変換モジュールにおいて、前記熱電変換モジュールが備える複数の前記熱電変換素子は、ｐ型の熱電変換素子及びｎ型の熱電変換素子の両者を含み、前記ｐ型の熱電変換素子と前記ｎ型の熱電変換素子とは、各前記領域に亘って前記第２方向に沿って交互に並び、前記ｐ型の熱電変換素子と前記ｎ型の熱電変換素子とは、前記第１方向に沿って交互に並び、複数の前記第２連結部は、前記第１方向に沿って並ぶ複数の領域に亘って前記ｐ型の熱電変換素子と前記ｎ型の熱電変換素子とが交互に電気的に直列接続されるように、前記第１方向に隣り合う２つの領域のうちの、一方の領域の前記熱電変換素子と、他方の領域の前記熱電変換素子とを電気的に直列接続する、ことが好ましい。このような構成により、第１連結部によってｐ型の熱電変換素子とｎ型の熱電変換素子とを効率的に交互に直列接続させることができる。また、第２連結部によってｐ型の熱電変換素子とｎ型の熱電変換素子とを効率的に交互に直列接続させることができる。
【0013】
また、本発明の熱電変換モジュールにおいて、前記熱電変換モジュールが備える複数の前記熱電変換素子は、全てがｐ型の熱電変換素子であるか、又は、全てがｎ型の熱電変換素子であり、前記熱電変換素子は、前記領域に亘って前記第２方向に沿って並び、前記熱電変換素子は、前記第１方向に沿って並び、前記第２連結部は、前記第１方向又は前記第２方向に隣り合う２つの領域のうちの、一方の領域の前記熱電変換素子と、他方の領域の前記熱電変換素子とを電気的に直列接続する、ことが好ましい。ここで、熱電変換素子を形成する熱電変換材料によっては、ｐ型の熱電変換素子及びｎ型の熱電変換素子の一方が他方よりも耐久性が高くなる場合がある。熱電変換モジュールが備える複数の熱電変換素子の全てがｐ型の熱電変換素子であるか、又は、ｎ型の熱電変換素子であることにより、熱電変換モジュールは、耐久性に優れたものとなり得る。
【0014】
また、本発明の熱電変換モジュールにおいて、前記第１谷折り線は、第１線分及び第２線分を含み、前記第１線分と前記第２線分とは、前記第２方向に沿って交互に並び、前記第１線分は、前記第２方向から前記第１方向に向けて第１角度傾き、前記第２線分は、前記第２方向から前記第１方向の反対方向に向けて前記第１角度傾き、前記第１山折り線は、第３線分及び第４線分を含み、前記第３線分と前記第４線分とは、前記第２方向に沿って交互に並び、前記第３線分は、前記第２方向から前記第１方向に向けて第２角度傾き、前記第４線分は、前記第２方向から前記第１方向の反対方向に向けて前記第２角度傾き、前記第２角度は、前記第１角度よりも小さく、前記第１折り線は、前記第２方向における位置が同じである、前記第１線分の前記第１方向側の端部と、前記第３線分の前記第１方向側の端部とを通り、前記第１折り線は、第１方向に沿って交互に並ぶ第２谷折り線及び第２山折り線を含み、前記第２谷折り線は、前記第１折り線において隣り合う前記第１線分と第３線分との間の区間のうち間隔が狭い方の区間に形成されており、前記第２折り線は、前記第２方向における位置が同じである、前記第１線分の前記第１方向の反対方向側の端部と、前記第３線分の前記第１方向の反対方向側の端部とを通り、前記第２折り線は、第１方向に沿って交互に並ぶ第３谷折り線及び第３山折り線を含み、前記第３谷折り線は、第２折り線において隣り合う前記第１線分と第３線分との間の区間のうち間隔が狭い方の区間に形成されている、ことが好ましい。熱電変換モジュールは、第１谷折り線、第１山折り線、第１折り線及び第２折り線で折り畳まれることにより、空洞を有し得る。熱電変換モジュールは、空洞を有することにより、熱源としての配管に容易に取り付けることができる。
【0015】
また、本発明の熱電変換モジュールにおいて、前記シート基板は、前記第１谷折り線が前記第１折り線又は前記第２折り線と交差する位置、及び、前記第１山折り線が前記第１折り線又は前記第２折り線と交差する位置に、貫通領域、又は、前記シート基板の他の部分よりも厚さが薄い領域を含む、ことが好ましい。このような構成により、熱電変換モジュールが折り畳みやすくなり得る。
【0016】
また、本発明の熱電変換モジュールにおいて、放熱シートをさらに備え、前記熱電変換素子の一方の端部は、前記第１谷折り線の近くに位置し、前記放熱シートは、前記熱電変換素子の他方の端部を覆う、ことが好ましい。このような構成により、ｐ型の熱電変換素子及びｎ型の熱電変換素子の各々の発電電力を高めることができる。
【0017】
また、本発明の熱電変換モジュールにおいて、前記折り線は、ミシン目として前記シート基板に形成されている、ことが好ましい。このような構成により、折り曲げに対する第２連結部の耐久性を向上させることができる。
【0018】
また、本発明の熱電変換モジュールにおいて、前記第２連結部には、前記ミシン目が形成されていない、ことが好ましい。このような構成により、熱電変換モジュールがより小型化され得る。
【0019】
また、本発明の熱電変換モジュールにおいて、前記第２連結部は、メッシュ構造を有する、ことが好ましい。このような構成により、折り曲げに対する第２連結部の耐久性を向上させることができる。
【0020】
また、本発明の熱電変換モジュールにおいて、前記第２連結部は、導電性部材と、前記隣り合う２つの熱電変換素子の一方の熱電変換素子と前記導電性部材との間に位置する第１接合部材と、前記隣り合う２つの熱電変換素子の他方の熱電変換素子と前記導電性部材との間に位置する第２接合部材とを含む、ことが好ましい。このような構成により、熱電変換素子及び第２連結部が熱電変換モジュールのシート基板のカバー層から剥離されることが抑制され得る。
【0021】
また、本発明の熱電変換モジュールにおいて、前記熱電変換素子は、カーボンナノチューブを含んで形成されている、ことが好ましい。このような構成により、熱電変換モジュールの機械的強度をさらに向上させると共に、熱電変換モジュールを軽量化することができる。
【0022】
また、本発明の熱電変換モジュールにおいて、前記第２連結部は、カーボンナノチューブ又は金属がドーピングされたカーボンナノチューブを含んで形成されている、ことが好ましい。このような構成により、第２連結部の機械的強度を向上させることができる。
【発明の効果】
【0023】
本発明によれば、発電電力を確保しつつ、小型化された熱電変換モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】本発明の一実施形態に係る熱電変換モジュールの外観図である。
【図10】放熱シートを示す図である。
【図11】本発明の他の実施形態に係る熱電変換モジュールの展開図である。
【図13】本発明のさらに他の実施形態に係る熱電変換モジュールの展開図である。
【図14】本発明のさらに他の実施形態に係る熱電変換モジュールの展開図である。
【図15】本発明のさらに他の実施形態に係る熱電変換モジュールの展開図である。
【図16】本発明の一実施形態に係る熱電変換モジュールの製造途中の構造の断面図である。
【図17】第１変形例に係る熱電変換モジュールの製造途中の構造の断面図である。
【図18】第２変形例に係る熱電変換モジュールの製造途中の構造の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。以下の図面に示す構成要素において、同じ又は類似の構成要素には、同じ符号を付す。
【0026】
（熱電変換モジュールの構造）
図１は、本発明の一実施形態に係る熱電変換モジュール１の外観図である。図２は、図１に示す熱電変換モジュールを延在方向Ａ２の反対方向側から見た図である。図２には、熱電変換モジュール１が備える熱電変換素子１０Ｐ及び熱電変換素子１０Ｎの一部を破線で示す。以下、熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとを特に区別しない場合、これらは、まとめて「熱電変換素子１０」とも記載される。
図１は、本発明の一実施形態に係る熱電変換モジュール１の外観図である。図２は、図１に示す熱電変換モジュールを延在方向Ａ２の反対方向側から見た図である。図２には、熱電変換モジュール１が備える熱電変換素子１０Ｐ及び熱電変換素子１０Ｎの一部を破線で示す。以下、熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとを特に区別しない場合、これらは、まとめて「熱電変換素子１０」とも記載される。
【0027】
熱電変換モジュール１は、折り畳み可能である。折り畳まれた状態の熱電変換モジュール１は、配管２に配置可能である。配管２は、熱源である。本実施形態では、配管２の形状は、円筒状である。ただし、配管２の形状は、軸状であれば、断面楕円形状及び断面多角形状等を含む任意の形状であってよい。熱源としての配管２では、配管２の内部に熱水又は熱風等が通ることにより、熱が配管２から発生し得る。配管２は、工場等の任意の箇所に設置され得る。配管２の半径は、任意であってよい。
【0028】
なお、本実施形態では、熱源としての配管２には、いわゆる温熱源が通る構成としたが、例えば、冷却媒体等を通すための冷熱源としてもよい。
【0029】
図１及び図２において、周方向Ａ１は、配管２の周方向である。本実施形態では、周方向Ａ１は、図２の紙面手前側から見て、反時計回りの方向であるものとする。延在方向Ａ２は、配管２が延びる方向である。本実施形態では、延在方向Ａ２は、図１の紙面上側から紙面下側に向かう方向であるものとする。放射方向Ａ３は、配管２の中心軸Ｏから放射状に広がる方向である。放射方向Ａ３は、熱源である配管２から発生した熱が配管２の外部に向けて放射状に広がる方向に対応する。
【0030】
図２に示すように、折り畳まれた状態の熱電変換モジュール１の形状は、略円環状になり得る。折り畳まれた状態の熱電変換モジュール１は、放射方向Ａ３に突出する６つの突出部１ｐを有する。折り畳まれた状態の熱電変換モジュール１は、熱電変換モジュール１の中心に空洞を有し得る。折り畳まれた状態の熱電変換モジュール１は、配管２を囲み得る。熱電変換モジュール１は、当該空洞に配管２を通すことにより、配管２を囲み得る。
【0031】
熱電変換モジュール１は、配管２から発生した熱を電力に変換することにより、電力を発電し得る。熱電変換モジュール１は、配管２から発生した熱と外気温度との間の温度差を利用することにより、電力を発電し得る。
【0032】
以下、図３を参照して熱電変換モジュール１の折り畳み方を説明する。ただし、本開示の熱電変換モジュールは、任意の折り方で折り畳まれてよい。一例として、本開示の熱電変換モジュールは、ソガメ折り、ミウラ折り（登録商標）又は蛇腹折り等の既知の折り方に準じた折り方で折り畳まれてよい。
【0033】
【0034】
図３において、第１方向Ｂ１と第２方向Ｂ２とは、直交する。ただし、第１方向Ｂ１と第２方向Ｂ２とは、交われば、直交しなくてもよい。本実施形態では、第１方向Ｂ１は、図３の紙面左側から紙面右側に向かう方向であるものとする。本実施形態では、第２方向Ｂ２は、図３の紙面上側から紙面下側に向かう方向であるものとする。第３方向Ｂ３は、第１方向Ｂ１及び第２方向Ｂ２を含む平面に直交する。本実施形態では、第３方向Ｂ３は、図３の紙面に垂直な方向であって、図３の紙面奥側から紙面手前側に向かう方向であるものとする。
【0035】
熱電変換モジュール１は、ユニット１Ｕを一単位として構成され得る。本実施形態では、熱電変換モジュール１は、複数のユニット１Ｕで構成され得る。ただし、熱電変換モジュール１は、少なくとも１つのユニット１Ｕで構成されればよい。熱電変換モジュール１が複数のユニット１Ｕで構成される場合、複数のユニット１Ｕは、図３に示すような展開状態において第２方向Ｂ２に沿って並び得る。
【0036】
熱電変換モジュール１には、折り線が形成されている。折り線は、後述のシート基板３０に形成され得る。熱電変換モジュール１は、折り線で折り畳まれることにより、発電電力を確保しつつ、小型化され得る。
【0037】
本実施形態では、熱電変換モジュール１には、折り線として、第１谷折り線１Ｈ、第１山折り線１Ｌ、第１折り線１Ａ及び第２折り線１Ｂが形成されている。熱電変換モジュール１が１つのユニット１Ｕで構成される場合、熱電変換モジュール１には、第１折り線１Ａ及び第２折り線１Ｂが形成されていなくてよい。熱電変換モジュール１に形成される第１谷折り線１Ｈ、第１山折り線１Ｌ、第１折り線１Ａ及び第２折り線１Ｂの各々の数は、折り畳まれた状態での熱電変換モジュール１の所望の形状に応じて、適宜設定されてよい。第１折り線１Ａは、第２谷折り線１Ａ１及び第２山折り線１Ａ２を含んでよい。第２折り線１Ｂは、第３谷折り線１Ｂ１及び第３山折り線１Ｂ２を含んでよい。なお、図３では、谷折り線に対応する線を細線で示し、山折り線に対応する線を太線で示す。
【0038】
本実施形態に係る熱電変換モジュール１は、第１山折り線１Ｌのうちで最も第１方向Ｂ１側に位置する第１山折り線１Ｌと、第１山折り線１Ｌのうちで最も第１方向Ｂ１の反対方向側に位置する第１山折り線１Ｌとを合わせることにより、筒状にされ得る。筒状にされた熱電変換モジュール１は、第１谷折り線１Ｈ、第１谷折り線１Ａ１及び第２谷折り線１Ｂ１で谷折りにされ、第１山折り線１Ｌ、第２山折り線１Ａ２及び第３山折り線１Ｂ２で山折りにされることにより、折り畳まれ得る。本実施形態において「谷折り」とは、第３方向Ｂ３の反対方向に向けて突出するように折り曲げることを意味する。本実施形態において「山折り」とは、第３方向Ｂ３に向けて突出するように折り曲げることを意味する。折り畳まれた状態の熱電変換モジュール１が図２に示すように配管２に取り付けられると、第１谷折り線１Ｈは、第１山折り線１Ｌよりも、配管２に近い側に位置し得る。
【0039】
第１谷折り線１Ｈと第１山折り１Ｌとは、第１方向Ｂ１に交互に並んでよい。第１谷折り線１Ｈと第１山折り線１Ｌとは、所定間隔を空けて第１方向Ｂ１に交互に並んでよい。当該所定間隔は、後述の区間ｓ１，ｓ３の幅又は後述の区間ｓ２，ｓ４の幅であってよい。
【0040】
第１谷折り線１Ｈは、第２方向Ｂ２に沿って延びてよい。第１谷折り線１Ｈは、ジグザグ状に第２方向Ｂ２に沿って延びてよい。換言すると、第１谷折り線１Ｈは、第１方向Ｂ１に突出する部分１Ｐ１と第１方向Ｂ１の反対方向に突出する部分１Ｐ２とを、第２方向Ｂ２に沿って交互に含んでよい。
【0041】
具体的には、第１谷折り線１Ｈは、第１線分１Ｈ１及び第２線分１Ｈ２を含んでよい。第１線分１Ｈ１と第２線分１Ｈ２とは、間隔ｄ１で第２方向Ｂ２に沿って交互に並んでよい。第１線分１Ｈ１は、第２方向Ｂ２から第１方向Ｂ１に向けて第１角度θ１傾いてよい。第２線分１Ｈ２は、第２方向Ｂ２から第１方向Ｂ１の反対方向に向けて第１角度θ１傾いてよい。
【0042】
第１線分１Ｈ１及び第２線分１Ｈ２は、直線状に延びてよい。第１線分１Ｈ１の長さと第２線分１Ｈ２の長さとは、同じであってよい。第１線分１Ｈ１の第１方向Ｂ１側の端部と、当該第１線分１Ｈ１の第２方向Ｂ２側に位置する第２線分１Ｈ２であって、当該第１線分１Ｈ１と第２方向Ｂ２に隣り合う第２線分１Ｈ２の第１方向Ｂ１側の端部とは、接続されてよい。当該第１線分１Ｈ１の第１方向Ｂ１側の端部と、当該第２線分１Ｈ２の第１方向Ｂ１側の端部とが接続される部分は、部分１Ｐ１となり得る。第２線分１Ｈ２の第１方向Ｂ１の反対方向側の端部と、当該第２線分１Ｈ２の第２方向Ｂ２側に位置する第１線分１Ｈ１であって、当該第２線分１Ｈ２と第２方向Ｂ２に隣り合う第１線分１Ｈ１の第１方向Ｂ１の反対方向側の端部とは、接続されてよい。当該第２線分１Ｈ２の第１方向Ｂ１の反対方向側の端部と、当該第１線分１Ｈ１の第１方向Ｂ１の反対方向側の端部とが接続される部分は、部分１Ｐ２となり得る。
【0043】
第１山折り線１Ｌは、第２方向Ｂ２に沿って延びてよい。第１山折り線１Ｌは、ジグザグ状に第２方向Ｂ２に沿って延びてよい。換言すると、第１山折り線１Ｌは、第１方向Ｂ１に突出する部分１Ｐ３と第１方向Ｂ１の反対方向に突出する部分１Ｐ４とを、第２方向Ｂ２に沿って交互に含んでよい。
【0044】
具体的には、第１山折り線１Ｌは、第３線分１Ｌ１及び第４線分１Ｌ２を含んでよい。第３線分１Ｌ１と第４線分１Ｌ２とは、間隔ｄ１で第２方向Ｂ２に沿って交互に並んでよい。第３線分１Ｌ１は、第２方向Ｂ２から第１方向Ｂ１に向けて第２角度θ２傾いてよい。第４線分１Ｌ２は、第２方向Ｂ２から第１方向Ｂ１の反対方向に向けて第２角度θ２傾いてよい。第２角度θ２は、第１角度θ１よりも小さくてよい。
【0045】
第３線分１Ｌ１及び第４線分１Ｌ２は、直線状に延びてよい。第３線分１Ｌ１の長さと第４線分１Ｌ２の長さとは、同じであってよい。第３線分１Ｌ１の第１方向Ｂ１側の端部と、当該第３線分１Ｌ１の第２方向Ｂ２側に位置する第４線分１Ｌ２であって、当該第３線分１Ｌ１と第２方向Ｂ２に隣り合う第４線分１Ｌ２の第１方向Ｂ１側の端部とは、接続されてよい。当該第３線分１Ｌ１の第１方向Ｂ１側の端部と、当該第４線分１Ｌ２の第１方向Ｂ１側の端部とが接続される部分は、部分１Ｐ３となり得る。第４線分１Ｌ２の第１方向Ｂ１の反対方向側の端部と、当該第４線分１Ｌ２の第２方向Ｂ２側に位置する第３線分１Ｌ１であって、当該第４線分１Ｌ２と第２方向Ｂ２に隣り合う第３線分１Ｌ１の第１方向Ｂ１の反対方向側の端部とは、接続されてよい。当該第４線分１Ｌ２の第１方向Ｂ１の反対方向側の端部と、当該第３線分１Ｌ１の第１方向Ｂ１の反対方向側の端部とが接続される部分は、部分１Ｐ４となり得る。
【0046】
第１谷折り線１Ｈが第１方向Ｂ１に突出する部分１Ｐ１の位置と、第１山折り線１Ｌが第１方向Ｂ１に突出する部分１Ｐ２の位置とは、第２方向Ｂ２において同じであってよい。
【0047】
第１谷折り線１Ｈが第１方向Ｂ１の反対方向に突出する部分１Ｐ３の位置と、第１山折り線１Ｌが第１方向Ｂ１の反対方向に突出する部分１Ｐ４の位置とは、第２方向Ｂ２において同じであってよい。
【0048】
第１角度θ１、第２角度θ２及び間隔ｄ１は、折り畳まれた状態での熱電変換モジュール１の所望の形状及び図２に示すような配管２の半径に応じて、適宜設定されてよい。第１角度θ１及び第２角度θ２は、図２に示すような折り畳まれた状態の熱電変換モジュール１が有する突出部１ｐの数に基づいて、適宜決定されてよい。一例として、配管２の半径が１２ｍｍ程度であり、且つ当該突出部１ｐの数が６つである場合、第１角度θ１が４２度程度であり、間隔ｄ１が２０ｍｍ程度であり、第２角度θ２が１２度程度であってよい。
【0049】
第１折り線１Ａ及び第２折り線１Ｂの各々は、直線状に第１方向Ｂ１に沿って延びてよい。第１折り線１Ａと第２折り線１Ｂとは、間隔ｄ１を空けて第２方向に沿って交互に並んでよい。第１折り線１Ａと第２折り線１Ｂとは、平行であってよい。
【0050】
第１折り線１Ａは、第１谷折り線１Ｈが第１方向Ｂ１に突出する部分１Ｐ１及び第１山折り線１Ｌが第１方向Ｂ１に突出する部分１Ｐ３のうち、第２方向Ｂ２における位置が同じである部分１Ｐ１，１Ｐ３を通ってよい。
【0051】
第２折り線１Ｂは、第１谷折り線１Ｈが第１方向Ｂ１の反対方向に突出する部分１Ｐ２及び第１山折り線１Ｌが第１方向Ｂ１の反対方向に突出する部分１Ｐ４のうち、第２方向Ｂ２における位置が同じである部分１Ｐ２，１Ｐ４を通ってよい。
【0052】
同じ第１折り線１Ａ上において、第２谷折り線１Ａ１と、第２山折り線１Ａ２とは、第１方向Ｂ１に沿って交互に並んでよい。ここで、第１折り線１Ａにおいて隣り合う第１線分１Ｈ１と第３線分１Ｌ１との間の区間は、第２角度θ２が第１角度θ１よりも小さいことにより、第１方向Ｂ１に沿って区間ｓ１と区間ｓ２とに交互になり得る。区間ｓ１の幅の方が区間ｓ２の幅よりも狭い。第２谷折り線１Ａ１は、第１折り線１Ａにおける区間ｓ１，ｓ２のうち、幅が狭い方の区間ｓ１に形成されていてよい。第２山折り線１Ａ２は、第１折り線１Ａにおける区間ｓ１，ｓ２のうち、幅が広い方の区間ｓ２に形成されていてよい。
【0053】
同じ第２折り線１Ｂ上において、第３谷折り線１Ｂ１と、第３山折り線１Ｂ２とは、第１方向Ｂ１に沿って交互に並んでよい。ここで、第２折り線１Ｂにおいて隣り合う第１線分１Ｈ１と第３線分１Ｌ１との間の区間は、第２角度θ２が第１角度θ１よりも小さいことにより、第１方向Ｂ１に沿って区間ｓ３と区間ｓ４とに交互になり得る。区間ｓ３の幅の方が区間ｓ４の幅よりも狭い。第３谷折り線１Ｂ１は、第２折り線１Ｂにおける区間ｓ３，ｓ４のうち、幅が狭い方の区間ｓ３に形成されていてよい。第３山折り線１Ｂ２は、第２折り線１Ｂにおける区間ｓ３，ｓ４のうち、幅が広い方の区間ｓ４に形成されていてよい。
【0054】
第２谷折り線１Ａ１と、第３山折り線１Ｂ２とは、第２方向Ｂ２に沿って交互に並んでよい。第２山折り線１Ａ２と、第３谷折り線１Ｂ１とは、第２方向Ｂ２に沿って交互に並んでよい。
【0055】
第２谷折り線１Ａ１の第１方向Ｂ１における長さすなわち区間ｓ１の幅と、第３谷折り線１Ｂ１の第１方向Ｂ１における長さすなわち区間ｓ３の幅とは、同じであってよい。第２山折り線１Ａ２の第１方向Ｂ１における長さすなわち区間ｓ２の幅と、第３山折り線１Ｂ２の第１方向Ｂ１における長さすなわち区間ｓ４の幅とは、同じであってよい。区間ｓ１，ｓ３の幅及び区間ｓ２，ｓ４の幅は、折り畳まれた状態での熱電変換モジュール１の所望の形状及び図１に示すような配管２の半径に応じて、適宜設定されてよい。一例として、配管２の半径が１２ｍｍ程度である場合、区間ｓ１，ｓ３の幅が２２ｍｍ程度であり、区間ｓ２，ｓ４の幅が３５．７ｍｍ程度であってよい。
【0056】
以下、図４に示すように、略台形状の領域は、「領域１Ｒ」とも記載される。領域１Ｒは、第１方向Ｂ１に隣り合う第１谷折り線１Ｈ及び第１山折り線１Ｌによって区画される領域である。熱電変換モジュール１が複数のユニット１Ｕで構成される場合、領域１Ｒは、第１方向Ｂ１に隣り合う第１谷折り線１Ｈ及び第１山折り線１Ｌと、第２方向Ｂ２に隣り合う第１折り線１Ａ及び第２折り線１Ｂとによって区画される領域となり得る。
【0057】
図４に示すように、熱電変換モジュール１が含む複数の領域１Ｒのうち、最も第１方向Ｂ１の反対方向側に位置し、且つ最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する領域１Ｒは、「領域１Ｒ（１，１）」とも記載される。また、領域１Ｒ（１，１）から第１方向Ｂ１に沿ってＭ番目（Ｍは、１以上の整数）に位置し、領域１Ｒ（１，１）から第２方向Ｂ２に沿ってＮ番目（Ｎは、１以上の整数）に位置する且つ領域１Ｒは、「領域１Ｒ（Ｍ，Ｎ）」とも記載される。本実施形態では、熱電変換モジュール１は、領域１Ｒ（１，１）～１Ｒ（１，１２）、領域１Ｒ（２，１）～１Ｒ（２，１２）、領域１Ｒ（３，１）～１Ｒ（３，１２）、領域１Ｒ（４，１）～１Ｒ（４，１２）を含む。
【0058】
図４に示すように、第２方向Ｂ２に沿って並ぶ複数の領域１Ｒは、「ブロック１ｂ」とも記載される。また、熱電変換モジュール１が含む複数のブロック１ｂのうち、最も第１方向Ｂ１の反対方向側に位置するブロック１ｂは、「ブロック１ｂ１」とも記載される。また、ブロック１ｂ１から第１方向Ｂ１に沿ってＬ番目（Ｌは、１以上の整数）に位置するブロック１ｂは、「ブロック１ｂＬ」とも記載される。本実施形態では、熱電変換モジュール１は、ブロック１ｂ１～１ｂ８を含む。各ブロック１ｂに含まれる複数の領域１Ｒの数は、同じになり得る。本実施形態では、各ブロック１ｂの領域１Ｒの数は、４つになり得る。
【0059】
図５は、図３に示す熱電変換モジュール１の詳細な構成を示す展開図である。図５では、熱電変換素子１０Ｐ，１０Ｎ、第１連結部２０及び第２連結部２１を主に示す。図６は、図５に示す熱電変換モジュール１の一部拡大図である。図７は、図５に示すＬ１－Ｌ１線に沿った熱電変換モジュール１の断面図である。図８は、図５に示すＬ２－Ｌ２線に沿った熱電変換モジュール１の断面図である。図９は、図５に示す熱電変換モジュール１における電流経路を示す図である。図１０は、放熱シート５０を示す図である。
【0060】
図５に示すように、熱電変換モジュール１は、１つ以上の熱電変換素子１０Ｐと、１つ以上の熱電変換素子１０Ｎと、１つ以上の第１連結部２０と、１つ以上の第２連結部２１と、シート基板３０と、電極６０と、電極６１とを備える。つまり、本実施形態では、熱電変換モジュール１が備える複数の熱電変換素子１０は、熱電変換素子１０Ｐ及び熱電変換素子１０Ｎの両者を含む。図５に示すような熱電変換モジュール１は、複数の第２連結部２１を備える。ただし、本開示の熱電変換モジュールが備える第２連結部２１の数は、熱電変換モジュールの構成に応じては、１つであってよい。熱電変換モジュール１は、図１０に示すように、放熱シート５０をさらに備えてよい。第１連結部２０及び第２連結部２１の各々は、導電性を有し得る。
【0061】
熱電変換素子１０Ｐは、ｐ型の熱電変換素子である。熱電変換素子１０Ｎは、ｎ型の熱電変換素子である。熱電変換素子１０Ｐの形状及び熱電変換素子１０Ｎの形状は、特に限定されず、長方形状等の長尺状であってよい。また、熱電変換素子１０Ｐ及び熱電変換素子１０Ｎの寸法及び向き等は、適宜設計されてよい。また、熱電変換素子１０Ｐ及び熱電変換素子１０Ｎの形状は、互いに同一形状であってよいし、異なる形状であってもよい。
【0062】
熱電変換素子１０Ｐ，１０Ｎの各々の長手方向は、第１方向Ｂ１に平行であってよい。ただし、熱電変換素子１０Ｐ，１０Ｎの各々の長手方向は、熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとが重ならない程度の問題ない範囲で第１方向Ｂ１に対する平行からずれていてもよい。熱電変換素子１０Ｐの長手方向の長さと、熱電変換素子１０Ｎの長手方向の長さとは、同じであってよい。
【0063】
熱電変換素子１０Ｐ，１０Ｎの各々の短手方向は、第２方向Ｂ２に平行であってよい。ただし、熱電変換素子１０Ｐ，１０Ｎの各々の短手方向は、長手方向の場合と同様に、熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとが重ならない程度の問題ない範囲で第２方向Ｂ２に対する平行からずれていてもよい。熱電変換素子１０Ｐの短手方向の長さと、熱電変換素子１０Ｎの短手方向の長さとは、同じであってよい。
【0064】
複数の熱電変換素子１０は、領域１Ｒの内側に位置してよい。１つ以上の熱電変換素子１０Ｐ及び１つ以上の熱電変換素子１０Ｎが、領域１Ｒの内側に位置してよい。各領域１Ｒの内側に位置する複数の熱電変換素子１０の数は、熱電変換モジュール１の所望の発電電力に応じて、適宜設定されてよい。複数の熱電変換素子１０が領域１Ｒの内側に位置することにより、熱電変換モジュール１では、複数の熱電変換素子１０が第１谷折り線１Ｈ等の折り線を跨がなくなり得る。複数の熱電変換素子１０が第１谷折り線１Ｈ等の折り線を跨がないことにより、熱電変換モジュール１を折り線で折り畳んだ際に、熱電変換素子１０が破損することが抑制され得る。
【0065】
図６に示すように、熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとは、隙間を空けて第２方向Ｂ２に沿って交互に並んでよい。当該隙間の幅は、熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとの間の絶縁を確保するために求められる熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとの間の第２方向Ｂ２における距離等に応じて、適宜設定されてよい。熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとが第２方向Ｂ２に沿って交互に並ぶことにより、後述の第１連結部２０によって熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとを効率的に交互に直列接続させることができる。
【0066】
熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとは、領域１Ｒに亘って隙間を空けて第２方向Ｂ２に沿って交互に並んでよい。例えば、図６に示すような領域１Ｒ（３，１）には３つの熱電変換素子１０Ｐ及び２つの熱電変換素子１０Ｎが位置し、領域１Ｒ（３，１）に亘って当該熱電変換素子１０Ｐと当該熱電変換素子１０Ｎとが第２方向Ｂ２に沿って交互に並ぶ。当該隙間の幅は、熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとの間の絶縁を確保するために求められる熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとの間の第２方向Ｂ２における距離等に応じて、適宜設定されてよい。領域１Ｒに亘って熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとが第２方向Ｂ２に沿って交互に並ぶことにより、後述の第１連結部２０によって熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとを領域１Ｒに亘って効率的に交互に直列接続させることができる。
【0067】
なお、後述の第１連結部２０によって領域１Ｒに亘って熱電変換素子１０が電気的に直列接続されれば、領域１Ｒに亘って熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとが第２方向Ｂ２に沿って交互に並んでなくてもよい。例えば、上述のように、図６に示すような領域１Ｒ（３，１）には、３つの熱電変換素子１０Ｐ及び２つの熱電変換素子１０Ｎが位置する。この場合、後述の第１連結部２０によって領域１Ｒ（３，１）に亘って熱電変換素子１０が電気的に直列接続されれば、領域１Ｒ（３，１）において第２方向Ｂ２に沿って熱電変換素子１０Ｐ、熱電変換素子１０Ｐ、熱電変換素子１０Ｐ、熱電変換素子１０Ｎ及び熱電変換素子１０Ｎの順に熱電変換素子１０が並んでもよい。
【0068】
熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとは、ブロック１ｂに亘って隙間を空けて第２方向Ｂ２に沿って交互に並んでよい。例えば、図５に示すように、ブロック１ｂ１に亘って熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとが第２方向Ｂ２に沿って交互に並ぶ。当該隙間の幅は、熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとの間の絶縁を確保するために求められる熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとの間の第２方向Ｂ２における距離等に応じて、適宜設定されてよい。ブロック１ｂに亘って熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとが第２方向Ｂ２に沿って交互に並ぶことにより、後述の第１連結部２０及び後述の第２連結部２１によって熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとをブロック１ｂに亘って効率的に交互に直列接続させることができる。
【0069】
なお、後述の第１連結部２０及び後述の第２連結部２１によってブロック１ｂに亘って熱電変換素子１０が電気的に直列接続されれば、ブロック１ｂに亘って熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとが第２方向Ｂ２に沿って交互に並んでなくてもよい。例えば、図５に示す例では、ブロック１ｂ１の領域１Ｒ（２，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０は、熱電変換素子１０Ｎであり、ブロック１ｂ１の領域１Ｒ（３，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０は、熱電変換素子１０Ｐである。この場合、後述の第１連結部２０及び後述の第２連結部２１によってブロック１ｂ１に亘って熱電変換素子１０が電気的に直列接続されれば、領域１Ｒ（２，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０が熱電変換素子１０Ｎであり、領域１Ｒ（３，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０が熱電変換素子１０Ｎであってもよい。
【0070】
熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとは、隙間を空けて第１方向Ｂ１に沿って交互に並んでよい。当該隙間の幅は、熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとの間の絶縁を確保するために求められる熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとの間の第１方向Ｂ１における距離等に応じて、適宜設定されてよい。熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとが第１方向Ｂ１に沿って交互に並ぶことにより、第１方向Ｂ１に隣り合う２つのブロック１ｂに亘って熱電変換素子１０Ｎと熱電変換素子１０Ｐとを後述の第２連結部２１によって効率的に交互に直列接続させることができる。また、熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとが第１方向Ｂ１に沿って交互に並ぶことにより、各ブロック１ｂに亘って交互に電気的に直列接続された熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとを熱電変換モジュール１に亘って効率的に電気的に直列接続することができる。
【0071】
なお、後述の第２連結部２１によって第１方向Ｂ１に隣り合う２つのブロック１ｂに亘って熱電変換素子１０が電気的に直列接続されれば、熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとが第１方向Ｂ１に沿って交互に並ばなくてもよい。また、後述の第２連結部２１によって各ブロック１ｂに亘って交互に電気的に直列接続された熱電変換素子１０が熱電変換モジュール１に亘って電気的に直列接続されれば、熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとが第１方向Ｂ１に沿って交互に並ばなくてもよい。例えば、図５に示す構成では、ブロック１ｂ１とブロック１ｂ２とは、第１方向Ｂ１に隣り合う。ブロック１ｂ１の領域１Ｒ（４，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｐと、ブロック１ｂ２の領域１Ｒ（４，２）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｎとは、第１方向Ｂ１に隣り合う。この場合、後述の第２連結部２１によってブロック１ｂ１及びブロック１ｂ２に亘って熱電変換素子１０が電気的に直列接続されれば、領域１Ｒ（４，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０が熱電変換素子１０Ｐであり、領域１Ｒ（４，２）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０が熱電変換素子１０Ｐであってもよい。
【0072】
熱電変換素子１０Ｐの長手方向の一方の端部は、熱電変換素子１０Ｐの長手方向の他方の端部よりも、第１谷折り線１Ｈの方に位置し得る。ここで、折り畳まれた状態の熱電変換モジュール１が図２に示すように配管２に配置されると、第１谷折り線１Ｈは、第１山折り線１Ｌよりも配管２に近い側に位置する。第１谷折り線１Ｈが第１山折り線１Ｌよりも配管２に近い側に位置することにより、第１谷折り線１Ｈの付近の温度は、第１山折り線１Ｌの付近の温度よりも高くなり得る。熱電変換素子１０Ｐの長手方向の一方の端部が熱電変換素子１０Ｐの長手方向の他方の端部よりも第１谷折り線１Ｈの方に位置することにより、熱電変換素子１０Ｐの当該一方の端部の温度は、熱電変換素子１０Ｐの当該他方の端部の温度よりも高くなり得る。熱電変換素子１０Ｐの当該一方の端部の温度が熱電変換素子１０Ｐの当該他方の端部の温度よりも高くなることにより、熱電変換素子１０Ｐの当該一方の端部と熱電変換素子１０Ｐの当該他方の端部との間で温度差が生じ得る。熱電変換素子１０Ｐの当該一方の端部と熱電変換素子１０Ｐの当該他端との間で温度差が生じることにより、熱電変換素子１０Ｐにおいて温度勾配が生じ得る。この温度勾配に起因するゼーベック効果によって起電力が生じることにより、熱電変換素子１０Ｐは、発電し得る。熱電変換素子１０Ｐが発電すると、図７に示すように電流が流れ得る。熱電変換素子１０Ｐでは、２つの端部のうちの温度が低くなる方の端部から温度が高くなる方の端部に向けて電流が流れ得る。
【0073】
熱電変換素子１０Ｎの長手方向の一方の端部は、熱電変換素子１０Ｎの長手方向の他方の端部よりも、第１谷折り線１Ｈの方に位置し得る。熱電変換素子１０Ｐと同様に、熱電変換素子１０Ｎの当該一方の端部が熱電変換素子１０Ｎの当該他方の端部よりも第１谷折り線１Ｈの方に位置することにより、熱電変換素子１０Ｎにおいて温度勾配が生じ得る。熱電変換素子１０Ｐと同様に、この温度勾配に起因するゼーベック効果によって起電力が生じることにより、熱電変換素子１０Ｎは、発電し得る。熱電変換素子１０Ｎが発電すると、図７に示すように電流が流れ得る。熱電変換素子１０Ｎでは、温度が高くなる端部から温度が低くなる端部へ電流が流れ得る。熱電変換素子１０Ｎでは、２つの端部のうちの温度が高くなる方の端部から低くなる方の端部に向けて電流が流れ得る。
【0074】
図１０に示すように、熱電変換素子１０Ｐの長手方向の一方の端部は、第１谷折り線１Ｈの近くに位置してよい。熱電変換素子１０Ｐの長手方向の一方の端部は、熱電変換素子１０Ｐの長手方向の他方の端部を放熱シート５０で覆うことができる程度に、第１谷折り線１Ｈの近くに位置してよい。熱電変換素子１０Ｐの当該一方の端部が第１谷折り線１Ｈの近くに位置し、熱電変換素子１０Ｐの当該他方の端部が放熱シート５０で覆われることにより、熱電変換素子１０Ｐの当該一方の端部と当該他方の端部との温度差が大きくなり得る。熱電変換素子１０Ｐの当該一方の端部と当該他方の端部との温度差が大きくなることにより、熱電変換素子１０Ｐで生じる温度勾配が大きくなり、熱電変換素子１０Ｐの発電電力を高めることができる。熱電変換素子１０Ｐの当該一方の端部と第１谷折り線１Ｈとの間の距離は、当該熱電変換素子１０Ｐと、当該熱電変換素子１０Ｐの第１方向Ｂ１側に位置する熱電変換素子１０との間の絶縁が確保できる最小限の距離であってよい。熱電変換素子１０Ｐの当該一方の端部は、当該熱電変換素子１０Ｐの第１方向Ｂ１側に位置する熱電変換素子１０との間の絶縁が確保できれば、第１谷折り線１Ｈを跨いでもよい。
【0075】
熱電変換素子１０Ｎの長手方向の一方の端部は、熱電変換素子１０Ｐと同様に、第１谷折り線１Ｈの近くに位置してよい。熱電変換素子１０Ｎの長手方向の一方の端部は、熱電変換素子１０Ｎの長手方向の他方の端部を放熱シート５０で覆うことができる程度に、第１谷折り線１Ｈの近くに位置してよい。このような構成により、熱電変換素子１０Ｐと同様に、熱電変換素子１０Ｐの発電電力を高めることができる。熱電変換素子１０Ｎの当該一方の端部と第１谷折り線１Ｈとの間の距離は、当該熱電変換素子１０Ｎと、当該熱電変換素子１０Ｎの第１方向Ｂ１側に位置する熱電変換素子１０との間の絶縁が確保できる最小限の距離であってよい。熱電変換素子１０Ｎの当該一方の端部は、当該熱電変換素子１０Ｎの第１方向Ｂ１側に位置する熱電変換素子１０との間の絶縁が確保できれば、第１谷折り線１Ｈを跨いでもよい。
【0076】
図７及び図８に示すように、熱電変換素子１０Ｐ及び熱電変換素子１０Ｎは、薄膜状であってよい。熱電変換素子１０Ｐの第３方向Ｂ３における厚さ及び熱電変換素子１０Ｎの第３方向Ｂ３における厚さは、熱電変換モジュール１の所望の発電電力等に基づいて、適宜設定されてよい。一例として、熱電変換素子１０Ｐの第３方向Ｂ３における厚さ及び熱電変換素子１０Ｎの第３方向Ｂ３における厚さは、３５μｍ程度であってよい。
【0077】
熱電変換素子１０を形成するための熱電変換材料としては、特に限定されることなく、ビスマステルル系化合物、アンチモン系化合物、シリコン系化合物、金属酸化物系化合物、ホイスラー合金系化合物、導電性高分子化合物、導電性繊維、及び、これらの複合材料等を用いることができる。中でも、導電性繊維を用いることが好ましく、カーボンナノチューブ（以下、「ＣＮＴ」とも称する）等の繊維状の炭素ナノ構造体を用いることがより好ましい。つまり、熱電変換素子１０は、ＣＮＴを含んで形成されていてよい。ＣＮＴを用いれば、本発明の熱電変換モジュール１の機械的強度をさらに向上させると共に、軽量化することができるからである。さらに、ＣＮＴとしては特に限定されることなく、単層ＣＮＴ及び／又は多層ＣＮＴを用いることができるが、ＣＮＴは、単層ＣＮＴであることが好ましい。単層ＣＮＴの方が、熱電特性（ゼーベック係数）が優位である傾向があるからである。なお、単層カーボンナノチューブとしては、ＣＮＴ製造用の触媒層を表面に有する基材上に、原料化合物及びキャリアガスを供給して、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）によりＣＮＴを合成する際に、系内に微量の酸化剤（触媒賦活物質）を存在させることで、触媒層の触媒活性を飛躍的に向上させるという方法（スーパーグロース法；国際公開第２００６／０１１６５５号参照）に準じて製造したＣＮＴを用いることができる（以下、かかる方法に準じて製造されたＣＮＴを「ＳＧＣＮＴ」と称することがある）。さらにＳＧＣＮＴは折れ曲がりが多いという特徴を持っている。ここで、ＣＮＴは、電子移動による熱伝導性は高いが、フォノン振動による熱伝導性の低下効果も高いと考えられている。しかしながら、ＳＧＣＮＴは、他の一般的な方法に従って製造したＣＮＴよりも折れ曲がりが多いため、フォノン振動が増幅されにくい構造となっており、フォノン振動に起因した熱伝導性の低下を抑制することができる。よって、ＳＧＣＮＴは、他の一般的なＣＮＴと比較して、熱電変換材料としてより優位な材料であり得る。
【0078】
第１連結部２０は、領域１Ｒの内側において複数の熱電変換素子１０を電気的に直列接続してよい。本実施形態では、複数の第１連結部２０は、領域１Ｒの内側において熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとを交互に電気的に直列接続してよい。第２方向Ｂ２に沿って熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとが交互に並ぶ場合、複数の第１連結部２０は、第２方向Ｂ２に隣り合う熱電変換素子１０Ｐの端部と熱電変換素子１０Ｎの端部とを電気的に接続することにより、熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとを交互に電気的に直列接続してよい。このような構成により、第１連結部２０によって熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとを効率的に交互に直列接続させることができる。
【0079】
例えば、図６に示すような領域１Ｒ（３，１）には３つの熱電変換素子１０Ｐ及び２つの熱電変換素子１０Ｎが位置し、当該熱電変換素子１０Ｐと当該熱電変換素子１０Ｎとが領域１Ｒ（３，１）に亘って第２方向Ｂ２に沿って交互に並ぶ。領域１Ｒ（３，１）の内側では、４つの第１連結部２０が当該熱電変換素子１０Ｐと当該熱電変換素子１０Ｎとを交互に電気的に直列接続する。具体的には、２つの第１連結部２０は、熱電変換素子１０Ｐの第１方向Ｂ１側の端部と、当該熱電変換素子１０Ｐの第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｎであって、当該熱電変換素子１０Ｐと第２方向Ｂ２に隣り合う熱電変換素子１０Ｎの第１方向Ｂ１側の端部とを電気的に接続する。また、２つの第１連結部２０は、熱電変換素子１０Ｎの第１方向Ｂ１の反対方向側の端部と、当該熱電変換素子１０Ｎの第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｐであって、当該熱電変換素子１０Ｎと第２方向Ｂ２に隣り合う熱電変換素子１０Ｐの第１方向Ｂ１の反対方向側の端部とを電気的に接続する。
【0080】
なお、上述のように、第１連結部２０によって領域１Ｒに亘って熱電変換素子１０が電気的に直列接続されれば、領域１Ｒに亘って熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとが第２方向Ｂ２に沿って交互に並んでなくてもよい。一例として、上述のように、領域１Ｒ（３，１）において第２方向Ｂ２に沿って熱電変換素子１０Ｐ、熱電変換素子１０Ｐ、熱電変換素子１０Ｐ、熱電変換素子１０Ｎ及び熱電変換素子１０Ｎの順に熱電変換素子１０が並んでもよい。この場合、第１連結部２０は、３つの熱電変換素子１０Ｐと２つの熱電変換素子１０Ｎとを電気的に直列接続すればよい。
【0081】
図８に示すように、第１連結部２０は、第２方向Ｂ２に隣り合う２つの熱電変換素子１０の端部の間に位置してよい。本実施形態では、第１連結部２０は、第２方向Ｂ２に隣り合う熱電変換素子１０Ｐ及び熱電変換素子１０Ｎにおいて、当該熱電変換素子１０Ｐの長手方向の端部と当該熱電変換素子１０Ｎの長手方向の端部との間に位置してよい。第１連結部２０が第２方向Ｂ２に隣り合う２つの熱電変換素子１０の端部の間に位置することにより、第１連結部２０の一部が当該２つの熱電変換素子１０のうちの一方の熱電変換素子１０の端部に電気的に接続され、第１連結部２０の他の一部が当該２つの熱電変換素子１０のうちの他方の熱電変換素子１０の端部に電気的に接続される。本実施形態では、第２方向Ｂ２に隣り合う熱電変換素子１０Ｐ及び熱電変換素子１０Ｎにおいて、第１連結部２０の一部が当該熱電変換素子１０Ｐの長手方向の端部に電気的に接続され、第１連結部２０の他の一部が当該熱電変換素子１０Ｎの端部に電気的に接続される。このような構成により、第１連結部２０は、第２方向Ｂ２に隣り合う２つの熱電変換素子１０の端部を電気的に接続し得る。
【0082】
第１連結部２０は、銀ペースト等の導電性ペースト又ははんだで形成されていてよい。また、第１連結部２０は、後述の第２連結部２１のように形成されていてもよい。つまり、第１連結部２０は、後述の導電性部材２２と同様の導電性部材と、後述の第１接合部材２３と同様の接合部材と、後述の第２接合部材２４と同様の接合部材とを含んでもよい。
【0083】
このように、複数の第１連結部２０は、領域１Ｒの内側において複数の熱電変換素子１０を電気的に直列接続し得る。換言すると、複数の第１連結部２０は、折り線を跨ぐことなく、領域１Ｒの内側において複数の熱電変換素子１０を直列接続し得る。第１連結部２０が折り線を跨がないことにより、折り曲げ等による第１連結部２０の劣化を抑制することができる。
【0084】
ここで、複数の第１連結部２０が領域１Ｒに亘って複数の熱電変換素子１０を電気的に直列接続することにより、熱電変換素子１０が発電した際に、図９に示すように領域１Ｒにおいて１本の電流経路Ｉ１が生じ得る。電流経路Ｉ１は、始点Ｐ１及び終点Ｐ２を含む。始点Ｐ１は、図６に示すような領域１Ｒにおいて直列接続される複数の熱電変換素子１０の２つの端部のうち、負極となる端部に対応し得る。終点Ｐ２は、図６に示すような領域１Ｒにおいて直列接続される複数の熱電変換素子１０の２つの端部のうち、正極となる端部に対応し得る。
【0085】
第２連結部２１は、図６に示すような隣り合う２つの領域１Ｒのうちの、一方の領域１Ｒの電流経路Ｉ１の始点Ｐ１と、他方の領域１Ｒの電流経路Ｉ１の終点Ｐ２とを接続するように構成され得る。具体的には、第２連結部２１は、隣り合う２つの領域１Ｒに亘って複数の熱電変換素子１０が電気的に直列接続されるように、当該２つの領域１Ｒのうちの、一方の領域１Ｒの熱電変換素子１０と、他方の領域１Ｒの熱電変換素子１０とを電気的に直列接続し得る。第２連結部２１によって電気的に直列接続される当該一方の領域１Ｒの熱電変換素子１０と当該他方の領域１Ｒの熱電変換素子１０とは、第１谷折り線１Ｈ等の折り線を介して隣り合ってよい。第２連結部２１は、熱電変換モジュール１に亘って複数の熱電変換素子１０が電気的に直列接続されるように、隣り合う２つの領域１Ｒのうちの、一方の領域１Ｒの熱電変換素子１０と、他方の領域１Ｒの熱電変換素子１０とを電気的に直列接続してよい。熱電変換モジュール１に亘って複数の熱電変換素子１０が電気的に直列接続されることにより、熱電変換素子１０が発電した際に、図９に示すような１本の電流経路が生じ得る。
【0086】
本実施形態では、複数の第２連結部２１の一部は、ブロック１ｂに亘って熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとが交互に電気的に直列接続されるように、第２方向Ｂ２に隣り合う２つの領域１Ｒのうちの、一方の領域１Ｒの熱電変換素子１０と、他方の領域１Ｒの熱電変換素子１０とを電気的に直列接続してよい。
【0087】
例えば、図５に示すように、ブロック１ｂ１では、３つの第２連結部２１がブロック１ｂ１に亘って熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとが交互に電気的に直列接続されるように構成され得る。具体的には、領域１Ｒ（１，１）と領域１Ｒ（２，１）とは、第２方向Ｂ２に隣り合う。領域１Ｒ（１，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｐと、領域１Ｒ（２，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｎとは、第１折り線１Ａを介して隣り合う。第２連結部２１は、領域１Ｒ（１，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｐと、領域１Ｒ（２，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｎとを電気的に直列接続する。また、領域１Ｒ（２，１）と領域１Ｒ（３，１）とは、第２方向Ｂ２に隣り合う。領域１Ｒ（２，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｎと、領域１Ｒ（３，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｐとは、第２谷折り線１Ｂを介して隣り合う。第２連結部２１は、領域１Ｒ（２，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｎと、領域１Ｒ（３，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｐとを電気的に直列接続する。また、領域１Ｒ（３，１）と領域１Ｒ（４，１）とは、第２方向Ｂ２に隣り合う。領域１Ｒ（３，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｐと、領域１Ｒ（４，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｎとは、第１折り線１Ａを介して隣り合う。第２連結部２１は、領域１Ｒ（３，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｐと、領域１Ｒ（４，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｎとを電気的に直列接続する。
【0088】
なお、上述のように、第２連結部２１によってブロック１ｂに亘って熱電変換素子１０が電気的に直列接続されれば、ブロック１ｂに亘って熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとが第２方向Ｂ２に沿って交互に並んでなくてもよい。一例として、上述のように、領域１Ｒ（２，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０が熱電変換素子１０Ｎであり、領域１Ｒ（３，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０が熱電変換素子１０Ｎであってもよい。この場合、第２連結部２１は、領域１Ｒ（２，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｎと、領域１Ｒ（３，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｎとを電気的に直列接続する。
【0089】
本実施形態では、複数の第２連結部２１の他の一部は、各ブロック１ｂに亘って交互に電気的に直列接続された熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとが熱電変換モジュール１に亘って交互に電気的に直列接続されるように、第１方向Ｂ１に隣り合う２つの領域１Ｒのうちの、一方の領域１Ｒの熱電変換素子１０と、他方の領域１Ｒの熱電変換素子１０とを電気的に直列接続してよい。以下、この接続態様の一例を説明する。
【0090】
以下、第１方向Ｂ１に隣り合う２つのブロック１ｂのうちの、一方のブロック１ｂは「ブロック１ｂＬ１」（Ｌ１は、１以上の奇数）とも記載され、他方のブロック１ｂは「ブロック１ｂＬ２」（Ｌ２は、１以上の偶数）とも記載される。なお、ブロック１ｂＬ１の第１方向Ｂ１側にブロック１ｂＬ２が位置するものとする。例えば、ブロック１ｂＬ１がブロック１ｂ１である場合、ブロック１ｂＬ２は、ブロック１ｂ２となり得る。また、ブロック１ｂＬ２の第１方向Ｂ１側に位置するブロック１ｂであって、ブロック１ｂＬ２と第１方向Ｂ１に隣り合うブロック１ｂは、「ブロック１ｂＬ３」（Ｌ３は、１以上の奇数）とも記載される。例えば、ブロック１ｂＬ２がブロック１ｂ２である場合、ブロック１ｂＬ３は、ブロック１ｂ３となり得る。
【0091】
ブロック１ｂＬ１の領域１Ｒのうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する領域１Ｒと、ブロック１ｂＬ２の領域１Ｒのうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する領域１Ｒとは、第１方向Ｂ１に隣り合う。例えば、ブロック１ｂＬ１がブロック１ｂ１であり、ブロック１ｂＬ２がブロック１ｂ２である場合、ブロック１ｂ１の領域１Ｒのうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する領域１Ｒ（４，１）と、ブロック１ｂ２の領域１Ｒのうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する領域１Ｒ（４，２）とは、第１方向Ｂ１に隣り合う。第２連結部２１は、ブロック１ｂＬ１の領域１Ｒのうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する領域１Ｒの熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０と、ブロック１ｂＬ２の領域１Ｒのうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する領域１Ｒの熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０とを電気的に直列接続してよい。換言すると、第２連結部２１は、ブロック１ｂＬ１の複数の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０と、ブロック１ｂＬ２の複数の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０とを電気的に直列接続してよい。例えば、第２連結部２１は、領域１Ｒ（４，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｐと、領域１Ｒ（４，２）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｎとを電気的に直列接続する。領域１Ｒ（４，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｐと、領域１Ｒ（４，２）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｎとは、第１谷折り線１Ｈを介して隣り合う。
【0092】
ブロック１ｂＬ２の領域１Ｒのうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する領域１Ｒと、ブロック１ｂＬ３の領域１Ｒのうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する領域１Ｒとは、第１方向Ｂ１に隣り合う。例えば、ブロック１ｂＬ２がブロック１ｂ２であり、ブロック１ｂＬ３がブロック１ｂ３である場合、ブロック１ｂ２の領域１Ｒのうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する領域１Ｒ（１，２）と、ブロック１ｂ３の領域１Ｒのうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する領域１Ｒ（１，３）とは、第１方向Ｂ１に隣り合う。第２連結部２１は、ブロック１ｂＬ２の領域１Ｒのうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する領域１Ｒの熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０と、ブロック１ｂＬ３の領域１Ｒのうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する領域１Ｒの熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０とを電気的に直列接続してよい。換言すると、第２連結部２１は、ブロック１ｂＬ２の複数の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０と、ブロック１ｂＬ３の複数の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０とを電気的に直列接続してよい。例えば、第２連結部２１は、領域１Ｒ（１，２）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｎと、領域１Ｒ（１，３）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｐとを電気的に直列接続する。領域１Ｒ（１，２）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｎと、領域１Ｒ（１，３）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｐとは、第１山折り線１Ｌを介して隣り合う。
【0093】
なお、第２連結部２１は、ブロック１ｂＬ１の領域１Ｒのうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する領域１Ｒの熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０と、ブロック１ｂＬ２の領域１Ｒのうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する領域１Ｒの熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０とを電気的に直列接続してもよい。換言すると、第２連結部２１は、ブロック１ｂＬ１の複数の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０と、ブロック１ｂＬ２の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０とを電気的に直列接続してよい。この場合、第２連結部２１は、ブロック１ｂＬ２の領域１Ｒのうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する領域１Ｒの熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０と、ブロック１ｂＬ３の領域１Ｒのうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する領域１Ｒの熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０とを電気的に直列接続する。換言すると、第２連結部２１は、ブロック１ｂＬ２の複数の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０と、ブロック１ｂＬ３の複数の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０とを電気的に直列接続してよい。このような構成では、後述の電極６０は、熱電変換モジュール１に亘って電気的に直列接続される熱電変換素子１０の２つの端部のうちの負極となる端部に、電気的に適宜接続されてよい。また、後述の電極６１は、熱電変換モジュール１に亘って電気的に直列接続される熱電変換素子１０の２つの端部のうちの正極となる端部に、電気的に適宜接続されてよい。
【0094】
また、上述のように、第２連結部２１によって第１方向Ｂ１に隣り合う２つのブロック１ｂに亘って熱電変換素子１０が電気的に直列接続されれば、熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとが第１方向Ｂ１に沿って交互に並ばなくてもよい。また、第２連結部２１によって各ブロック１ｂに亘って交互に電気的に直列接続された熱電変換素子１０が熱電変換モジュール１に亘って交互に電気的に直列接続されれば、熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとが第１方向Ｂ１に沿って交互に並ばなくてもよい。一例として、上述のように、領域１Ｒ（４，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０が熱電変換素子１０Ｐであり、領域１Ｒ（４，２）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０が熱電変換素子１０Ｐであってもよい。この場合、第２連結部２１は、領域１Ｒ（４，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｐと、領域１Ｒ（４，２）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｐとを電気的に直列接続する。
【0095】
また、ブロック１ｂＬ１，１ｂＬ３の熱電変換素子１０Ｐの数が偶数及び熱電変換素子１０Ｎの数が奇数であり、且つブロック１ｂＬ２の熱電変換素子１０Ｐの数が奇数及び熱電変換素子１０Ｎの数が偶数であってよい。この場合、各ブロック１ｂの領域１Ｒのうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する領域１Ｒ（４，１）～１Ｒ（４，１２）の各々の熱電変換素子１０の数は、適宜調整されてよい。例えば、ブロック１ｂＬ１がブロック１ｂ１であり、ブロック１ｂＬ２がブロック１ｂ２であり、ブロック１ｂＬ３がブロック１ｂ３である場合、ブロック１ｂ１，１ｂ３の各々において、熱電変換素子１０Ｐの数は、１０個で偶数となり、熱電変換素子１０Ｎの数は、９個で奇数となる。また、ブロック１ｂ２の熱電変換素子１０Ｐの数は、９個で奇数であり、ブロック１ｂ２の熱電変換素子１０Ｎの数は、１０個で偶数となる。また、領域１Ｒ（４，１）～１Ｒ（４，１２）以外の領域１Ｒ（１，１）等の領域１Ｒの熱電変換素子１０の数は、５個となる。これに対し、領域１Ｒ（４，１）～１Ｒ（４，１２）の各々の熱電変換素子１０の数は、４個となる。
【0096】
このようにブロック１ｂＬ１，１ｂＬ３の熱電変換素子１０Ｐの数が偶数及び熱電変換素子１０Ｎの数が奇数であり、且つブロック１ｂＬ２の熱電変換素子１０Ｐの数が奇数及び熱電変換素子１０Ｎの数が偶数であることにより、第１方向Ｂ１において第２連結部２１によって電気的に接続される２つの熱電変換素子１０の端部が対向し得る。例えば、図５に示すように、領域１Ｒ（４，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｐの端部と、領域１Ｒ（４，２）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｎの端部とは、第１方向Ｂ１において第２連結部２１によって電気的に接続される。この２つの端部は、対向する。また、領域１Ｒ（１，２）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｎの端部と、領域１Ｒ（１，３）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｐの端部とは、第１方向Ｂ１において第２連結部２１によって電気的に接続される。この２つの端部は、対向する。このように第２連結部２１によって電気的に接続される第１方向Ｂ１に隣り合う２つの熱電変換素子１０の端部が対向することにより、第２連結部２１の引き回しが低減され得る。
【0097】
ここで、領域１Ｒが折り線により区画された領域であることにより、隣り合う２つの領域１Ｒは、第１谷折り線１Ｈ等の折り線を介して隣り合う。例えば、第１方向Ｂ１に隣り合う領域１Ｒ（１，１）と領域１Ｒ（１，２）とは、第１谷折り線１Ｈを介して隣り合う。例えば、第１方向Ｂ１に隣り合う領域１Ｒ（１，２）と領域１Ｒ（１，３）とは、第１山折り線１Ｌを介して隣り合う。例えば、第２方向Ｂ２に隣り合う領域１Ｒ（１，１）と領域１Ｒ（２，１）は、第１折り線１Ａを介して隣り合う。例えば、第２方向Ｂ２に隣り合う領域１Ｒ（２，１）と領域１Ｒ（３，１）とは、第２折り線１Ｂを介して隣り合う。
【0098】
２つの領域１Ｒが折り線を介して隣り合うことにより、第２連結部２１は、第１谷折り線１Ｈ等の折り線を跨いで、隣り合う２つの領域１Ｒのうちの、一方の領域１Ｒの熱電変換素子１０と、他方の領域１Ｒの熱電変換素子１０とを電気的に直列接続し得る。ここで、上述のように、第１連結部２０は、折り線を跨ぐことなく、領域１Ｒおいて熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとを直列接続し得る。このように熱電変換モジュール１では、第１連結部２０及び第２連結部２１を含む全ての配線が折り線を跨ぐのではなく、第２連結部２１のみが折り線を跨ぐように構成され得る。このような構成により、熱電変換モジュール１では、熱電変換モジュール１に亘って熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとを配線によって直列接続させつつ、折り線を跨ぐ配線の数を減らすことができる。折り線を跨ぐ配線の数を減らすことにより、熱電変換モジュール１の配線の全体としての劣化が抑制され得る。熱電変換モジュール１において隣り合う領域１Ｒの間の折り線を跨ぐ第２連結部２１の数は、できるだけ少ないことが好ましく、例えば、４個以下が好ましく、２個以下がより好ましい。
【0099】
図７に示すように、第２連結部２１は、隣り合う２つの領域１Ｒのうちの、一方の領域１Ｒの熱電変換素子１０の端部と、他方の領域１Ｒの熱電変換素子１０の端部との間に位置してよい。図７に示す構成では、第２連結部２１は、隣り合う２つの領域１Ｒのうちの、一方の領域１Ｒの熱電変換素子１０Ｐの長手方向の端部と、他方の領域１Ｒの熱電変換素子１０Ｎの長手方向の端部の間に位置する。第２連結部２１が隣り合う２つの領域のうちの当該一方の領域１Ｒの熱電変換素子１０の端部と当該他方の領域１Ｒの熱電変換素子１０の端部との間に位置することにより、第２連結部２１の一部が当該一方の領域１Ｒの熱電変換素子１０の端部に電気的に接続され、第２連結部２１の他の一部が当該他方の領域１Ｒの熱電変換素子１０の端部に電気的に接続され得る。このような構成により、第２連結部２１は、当該一方の領域１Ｒの熱電変換素子１０の端部と当該他方の領域１Ｒの熱電変換素子１０の端部とを電気的に接続し得る。
【0100】
第２連結部２１は、導電性部材２２と、第１接合部材２３と、第２接合部材２４とを含んでよい。このような構成の第２連結部２１は、後述の図１６に示すような構造５０１を用いて形成され得る。このような構成の第２連結部２１では、後述の図１６を参照して説明するように、熱電変換素子１０Ｐ、熱電変換素子１０Ｎ及び導電性部材２２が後述のカバー層３２から剥離されることが抑制され得る。
【0101】
導電性部材２２は、薄膜状であってよい。導電性部材２２は、導電性及び熱導電性を有する任意の材料で形成されていてよい。導電性部材２２を形成する材料としては、特に限定されることなく、銀及び銅等の金属を用いることができる。
【0102】
第２連結部２１は、ＣＮＴ又は金属がドーピングされたＣＮＴを含んで形成されていてもよい。この場合、導電性部材２２は、ＣＮＴ又は金属をドーピングさせたＣＮＴで形成されていてよい。第２連結部２１がＣＮＴ又は金属をドーピングさせたＣＮＴで形成されていることにより、第２連結部２１の機械的強度を向上させることができる。第２連結部２１の機械的強度が向上されることにより、折り曲げに対する第２連結部２１の耐久性を向上させることができる。
【0103】
第２連結部２１には、当該第２連結部２１が位置する箇所に応じて第１谷折り線１Ｈ、第１山折り線１Ｌ、第１折り線１Ａ又は第２折り線１Ｂが形成されていてもよい。この場合、導電性部材２２には、第１山折り線１Ｌ、第１折り線１Ａ又は第２折り線１Ｂが形成されていてもよい。
【0104】
第２連結部２１には、第１谷折り線１Ｈ等の折り線が形成されていなくてもよい。例えば、後述のシート基板３０に折り線としてのミシン目を形成する場合、第２連結部２１に、ミシン目が形成されていなくてもよい。この場合、導電性部材２２に、ミシン目が形成されていなくてよい。第２連結部２１に折り線が形成されないことにより、折り曲げに対する第２連結部２１の耐久性を向上させることができる。また、第２連結部２１がシート基板３０において占める面積は、シート基板３０の全体の面積よりも、小さくなり得る。第２連結部２１に折り線が形成されていなくても、シート基板３０に折り線が形成されていることにより、シート基板３０を第１谷折り線１Ｈ等で容易に折り畳むことができる。
【0105】
第２連結部２１は、メッシュ構造を有してよい。この場合、導電性部材２２は、メッシュ構造を有してよい。メッシュ構造は、複数の開口部が格子状に並ぶ構造であってよい。第２連結部２１がメッシュ構造を有することにより、折り曲げに対する第２連結部２１の耐久性を向上させることができる。メッシュ構造の開口部の大きさ等は、第２連結部２１にかかる負荷等に基づいて、適宜設定されてよい。
【0106】
第１接合部材２３及び第２接合部材２４の各々は、銀ペースト等の導電性ペースト又ははんだで形成されていてよい。第１接合部材２３は、隣り合う２つの熱電変換素子１０の一方の熱電変換素子１０と、導電性部材２２との間に位置してよい。第２接合部材２４は、当該隣り合う２つの熱電変換素子１０の他方の熱電変換素子１０と、導電性部材２２との間に位置してよい。図７に示す構成では、第１接合部材２３が熱電変換素子１０Ｐと導電性部材２２との間に位置し、第２接合部材２４が熱電変換素子１０Ｎと導電性部材２２との間に位置する。第１接合部材２３が当該一方の熱電変換素子１０と導電性部材２２との間に位置することにより、第１接合部材２３の一部が当該一方の熱電変換素子１０に電気的に接続され、第１接合部材２３の他の一部が導電性部材２２に電気的に接続され得る。このような構成により、第１接合部材２３は、当該一方の熱電変換素子１０と導電性部材２２とを電気的に接続し得る。また、第２接合部材２４が当該他方の熱電変換素子１０と導電性部材２２との間に位置することにより、第２接合部材２４の他の一部が当該他方の熱電変換素子１０に電気的に接続され、第２接合部材２４の他の一部が導電性部材２２に電気的に接続され得る。このような構成により、第２接合部材２４は、当該他の熱電変換素子１０と導電性部材２２とを電気的に接続し得る。
【0107】
図５に示すように、シート基板３０には、熱電変換素子１０Ｐ、熱電変換素子１０Ｎ、第１連結部２０及び第２連結部２１が位置し得る。なお、後述するように、図７及び図８に示すように、シート基板３０は、熱電変換素子１０等を保護するカバー層３２，３３，３４を有していてもよく、その場合、シート基板３０の内部側に、熱電変換素子１０Ｐ、熱電変換素子１０Ｎ、第１連結部２０及び第２連結部２１が位置することになる。
【0108】
シート基板３０には、折り線が形成されていてよい。本実施形態では、シート基板３０には、第１谷折り線１Ｈ、第１山折り線１Ｌ、第１折り線１Ａ及び第２折り線１Ｂが形成されていてよい。第１谷折り線１Ｈ、第１山折り線１Ｌ、第１折り線１Ａ及び第２折り線１Ｂは、ミシン目としてシート基板３０に形成されていてよい。ミシン目は、スリット状の貫通孔が所定間隔を空けて並ぶ構造であってよい。貫通孔のサイズ及び当該所定間隔は、熱電変換モジュール１を折り畳んだ際のシート基板３０等の嵩張り具合に基づいて、適宜設定されてよい。なお、第１谷折り線１Ｈ等の折り線は、ミシン目として形成されていることに限定されない。一例として、第１谷折り線１Ｈ、第１山折り線１Ｌ、第１折り線１Ａ及び第２折り線１Ｂは、溝として形成されていてもよいし、若しくは曲げ癖又は折り癖を付けることにより形成されていてもよい。
【0109】
シート基板３０にミシン目を形成することにより、熱電変換モジュール１を折り線で折り畳んだ際に、折り畳んだ状態の熱電変換モジュール１の厚さがより薄くなり得る。折り畳んだ状態の熱電変換モジュール１の厚さがより薄くなることにより、熱電変換モジュール１がより小型化され得る。また、シート基板３０にミシン目を形成することにより、熱電変換モジュール１を折り線でより確実に折り畳むことができる。熱電変換モジュール１を折り線でより確実に折り畳むことにより、シート基板３０間の空気の量が低減され得る。シート基板３０間の空気の量が低減されることにより、当該空気によって熱が熱電変換モジュール１の中にこもることが抑制されるため、熱電変換素子１０の一方の端部と他方の端部との間の温度差が小さくなる可能性が低減され得る。
【0110】
図６に示すように、第２連結部２１に折り線を形成しない場合、シート基板３０のうちの第２連結部２１が位置する部分には、第１谷折り線１Ｈ、第１山折り線１Ｌ、第１折り線１Ａ及び第２折り線１Ｂが形成されていなくてもよい。シート基板３０において第２連結部２１が位置する部分の面積は、シート基板３０の全体の面積よりも小さくなり得る。シート基板３０のうちで第２連結部２１が位置する部分に第１谷折り線１Ｈ等の折り線が形成されていなくても、シート基板３０の他の部分に第１谷折り線１Ｈ等の折り線が形成されていれば、シート基板３０を第１谷折り線１Ｈ等で容易に折り畳むことができる。
【0111】
図７及び図８に示すように、シート基板３０は、カバー層３２と、カバー層３３と、カバー層３４とを有する。以下、シート基板３０が含む層のうち、熱電変換素子１０Ｐ，１０Ｎが位置する層は、「熱電変換層」とも記載される。シート基板３０は、熱電変換層に、樹脂層３５を有する。図５に示すように、シート基板３０は、部分３１をさらに有してよい。
【0112】
図５に示すように、部分３１は、第１谷折り線１Ｈが第１折り線１Ａ又は第２折り線１Ｂと交差する箇所、及び、第１山折り線１Ｌが第１折り線１Ａ又は第２折り線１Ｂが交差する箇所に位置してよい。部分３１の形状は、特に限定されることなく、円形状であってよい。部分３１は、貫通領域であってもよいし、又はシート基板３０の他の部分よりも厚さが薄い領域であってもよい。ここで、熱電変換モジュール１を折り畳む際、第１谷折り線１Ｈが第１折り線１Ａ又は第２折り線１Ｂと交差する箇所、及び、第１山折り線１Ｌが第１折り線１Ａ又は第２折り線１Ｂと交差する箇所では、シート基板３０が嵩張り得る。当該箇所に部分３１が位置していることにより、当該箇所におけるシート基板３０の嵩張りを低減させることができる。当該箇所におけるシート基板３０の嵩張りが低減されることにより、熱電変換モジュール１が折り畳みやすくなり得る。
【0113】
図７及び図８に示すように、カバー層３２～３４は、熱電変換素子１０Ｐ，１０Ｎ等を保護し得る。カバー層３２は、熱電変換層よりも第３方向Ｂ３の反対方向側に位置する。カバー層３３は、熱電変換層とカバー層３４との間に位置する。カバー層３４は、カバー層３３よりも第３方向Ｂ３側に位置する。カバー層３２，３３，３４の第３方向Ｂ３における各々の厚さは、第１谷折り線１Ｈ等の折り線にかかる応力に基づいて、適宜設定されてよい。一例として、カバー層３２，３３，３４の第３方向Ｂ３における各々の厚さは、３７．５μｍ程度であってよい。
【0114】
カバー層３２は、樹脂層３６と、接着層３７とを含む。カバー層３３は、樹脂層３８と、接着層３９とを含む。カバー層３４は、樹脂層４０と、接着層４１とを含む。
【0115】
樹脂層３５，３６，３８，４０を形成するための材料には、特に限定されることなく、ポリミイド等を用いることができる。樹脂層３５は、熱電変換層において、熱電変換素子１０Ｐ、熱電変換素子１０Ｎ、第１連結部２０及び第２連結部２１が位置しない箇所に位置する。樹脂層３６は、接着層３７よりも第３方向Ｂ３の反対方向側に位置する。樹脂層３８は、接着層３９と樹脂層４０との間に位置する。樹脂層４０は、接着層４１よりも第３方向Ｂ３側に位置する。
【0116】
接着層３７，３９，４１を形成するための材料には、特に限定されることなく、エポキシ樹脂等を用いることができる。接着層３７は、樹脂層３６と熱電変換層とを接着する。接着層３９は、熱電変換層と、樹脂層３８とを接着する。接着層４１は、樹脂層３８と、樹脂層４０とを接着する。
【0117】
図１０に示すように、放熱シート５０は、熱電変換素子１０の長手方向の２つの端部のうちの第１山折り線１Ｌの方に位置する端部を覆ってよい。放熱シート５０は、任意の放熱材料で形成されていてよい。放熱シート５０を形成するための材料には、特に限定されることなく、アルミニウム箔等を用いることができる。放熱シート５０によって、上述のように、熱電変換素子１０Ｐ，１０Ｎの発電電力を高めることができる。ここで、本実施形態では、領域１Ｒの形状は、上述のように、略台形状となり得る。領域１Ｒの形状が略台形状となることにより、長手方向の長さが同じである熱電変換素子１０Ｐ，１０Ｎが各領域１Ｒに並ぶと、各領域１Ｒの形状が長方形状である場合と比べて、熱電変換素子１０Ｐ，１０Ｎが位置しない部分の面積が広くなり得る。本実施形態では、上述のように、熱電変換素子１０Ｐ，１０Ｎの各々の一方の端部を第１谷折り線１Ｈの近くに位置させ、熱電変換素子１０Ｐ，１０Ｎの他方の端部及び第１山折り線１Ｌを放熱シート５０で覆うことができる。このような構成により、領域１Ｒにおいて熱電変換素子１０Ｐ，１０Ｎが位置しない部分の面積を有用に利用することができる。
【0118】
放熱シート５０は、図７及び図８に示すようなカバー層３４の第３方向Ｂ３側に位置してよい。換言すると、放熱シート５０は、カバー層３４を介して熱電変換素子１０の端部を覆ってよい。放熱シート５０がカバー層３４を介して熱電変換素子１０の端部を覆うことにより、放熱シート５０が電気伝導性を有する場合に、２つの熱電変換素子１０が放熱シート５０を介して通電することが、カバー層３４によって抑制され得る。放熱シート５０は、別途設けられた絶縁層を介して熱電変換素子１０の端部を覆ってもよい。
【0119】
図１０に示すように、放熱シート５０は、第１山折り線１Ｌに対応する箇所に位置してもよい。放熱シート５０が第１山折り線１Ｌに対応する箇所に位置することにより、放熱シート５０が覆う複数の熱電変換素子１０の端部の温度が均一になり得る。放熱シート５０が覆う複数の熱電変換素子１０の端部の温度が均一になることにより、複数の熱電変換素子１０の両端部間の温度差が均一になり得る。複数の熱電変換素子１０の両端部間の温度差が均一になることにより、複数の熱電変換素子１０の発電電力が均一になり得る。また、放熱シート５０が第１山折り線１Ｌに対応する箇所に位置する場合、放熱シート５０に当該第１山折り線１Ｌが形成されていてもよい。放熱シート５０に当該第１山折り線１０３Ｌが形成されていることにより、熱電変換モジュール１が折り畳み易くなり得る。又は、放熱シート５０が第１山折り線１Ｌに対応する箇所に位置する場合、放熱シート５０に当該第１山折り線１Ｌが形成されていなくてもよい。放熱シート５０に当該第１山折り線１Ｌを形成しないことにより、熱電変換モジュール１の製造プロセスが簡易化され得る。
【0120】
放熱シート５０は、シート基板３０の部分３１を覆ってもよい。放熱シート５０には、シート基板３０の部分３１に対応する箇所に、貫通領域が設けられていてもよい。当該貫通領域は、後述の電極６０及び電極６１から外部機器等へ接続される配線を取り出すために用いられてよい。
【0121】
図５に示すような電極６０及び電極６１は、熱電変換モジュール１から電力を取り出すための電極である。電極６０は、負極であってよい。電極６１は、正極であってよい。電極６０は、熱電変換モジュール１に亘って交互に電気的に直列接続される熱電変換素子１０の２つの端部のうちの負極となる端部に、電気的に接続され得る。例えば、電極６０は、図５に示すような領域１Ｒ（１，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｐの第１方向Ｂ１の反対方向側の端部に、電気的に接続される。電極６１は、熱電変換モジュール１に亘って交互に電気的に直列接続される熱電変換素子１０の２つの端部のうちの正極となる端部に、電気的に接続され得る。例えば、電極６１は、図５に示すような領域１Ｒ（１，１２）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｎの第１方向Ｂ１側の端部に、電気的に接続され得る。
【0122】
電極６０及び電極６１は、導電性を有する任意の材料で形成されていてよい。電極６０及び電極６１の各々を形成するための材料には、特に限定されることなく、銀及び銅等の金属を用いることができる。
【0123】
このように本実施形態に係る熱電変換モジュール１では、シート基板３０には、折り線が形成されている。熱電変換モジュール１は、折り線で畳まれることにより、発電電力を確保しつつ、小型化され得る。さらに、シート基板３０には、折り線として第１谷折り線１Ｈ、第１山折り線１Ｌ、第１折り線１Ａ及び第２折り線１Ｂが形成されている。熱電変換モジュール１は、第１谷折り線１Ｈ、第１山折り線１Ｌ、第１折り線１Ａ及び第２折り線１Ｂで折り畳まれることにより、図２に示すような空洞を有し得る。熱電変換モジュール１は、図２に示すような空洞を有することにより、熱源としての配管２に容易に配置され得る。
【0124】
さらに、本実施形態に係る熱電変換モジュール１は、第１連結部２０及び第２連結部２１を備える。第１連結部２０及び第２連結部２１によって、上述のように、熱電変換モジュール１では、第１連結部２０及び第２連結部２１を含む全ての配線が折り線を跨ぐのではなく、第２連結部２１のみが折り線を跨ぐように構成され得る。このような構成により、熱電変換モジュール１では、熱電変換モジュール１に亘って複数の熱電変換素子１０を配線によって電気的に直列接続させつつ、折り線を跨ぐ配線の数を減らすことができる。
【0125】
ここで、一般的に、熱電変換モジュールでは、熱電変換モジュールが発電している際、熱源からの熱又は熱電変換素子にて発生した熱が、配線に伝わり得る。熱電変換モジュールでは、このような熱が配線に伝わると、シート基板又は配線が膨張する場合がある。シート基板又は配線が膨張する場合に、シート基板に折り線が形成されていると、折り線の部分に応力が集中する場合がある。折り線の部分に応力が集中すると、配線が断線する場合がある。
【0126】
また、一般的に、熱電変換モジュールのサイズが大きくなるほど、シート基板に折り線を形成する際に、折り線をシート基板に均一に形成することが困難になる場合がある。そのため、熱電変換モジュールのサイズが大きくなるほど、他の部分よりも、折り線がシート基板に深く形成される部分が生じ得る。折り線がシート基板に深く形成される部分には、熱電変換モジュールを折り畳んだ際に、応力が集中し得る。当該部分に応力が集中することにより、当該部分の近辺に位置する断線が断線する場合がある。
【0127】
上述のような配線の断線を抑制するために、折り線をシート基板に浅く形成することが考えられる。しかしながら、折り線をシート基板に浅く形成すると、熱電変換モジュールを折り線で折り畳んだ際にずれが生じたり、嵩張ったりし得る。また、折り線をシート基板に浅く形成すると、折り線で熱電変換モジュールを確実に折り畳むことが困難となるため、熱電変換モジュールを折り畳んだ際に、シート基板間の空気の量が多くなり得る。シート基板間の空気の量が多くなると、当該空気によって熱が熱電変換モジュールの中にこもり得る。熱電変換モジュールの中に熱がこもると、熱電変換素子の両端部間の温度差が小さくなってしまう場合がある。
【0128】
本実施形態に係る熱電変換モジュール１では、第１連結部２０及び第２連結部２１を含む配線のうち、第２連結部２１のみが折り線を跨ぐ。このような構成により、折り線を跨ぐ配線の数を減らすことができるため、上述のように配線が断線した場合であっても、断線した配線を容易に特定することができる。また、本実施形態では、上述のように第２連結部２１に折り線を形成しないことにより、シート基板３０に折り線を浅く形成しなくてすむ。シート基板３０に折り線を浅く形成しなくてすむことにより、本実施形態では、上述のように、熱電変換モジュール１を折り線で折り畳んだ際にずれが生じたり、嵩張ったりすることが抑制され得る。また、シート基板３０に折り線を浅く形成しなくてすむことにより、本実施形態では、上述のように、シート基板３０間の空気の量が多くなることが抑制されるため、当該空気によって熱電変換モジュール１の中に熱がこもることが抑制され得る。従って、本実施形態では、熱電変換素子１０の両端部間の温度差が大きくなり得る。
【0129】
また、本実施形態に係る熱電変換モジュール１では、隣り合う２つの領域を区画する折り線がシート基板３０に複数形成されており、複数の当該折り線の少なくとも１つでは、第２連結部２１の数が１つであってよい。例えば、図５に示すような複数の折り線のうち、最も第１方向Ｂ１の反対方向側に位置する第１谷折り線１Ｈでは、第２連結部２１の数は、１つである。具体的には、当該第１谷折り線１Ｈでは、領域１Ｒ（４，１）の熱電変換素子１０と領域１Ｒ（４，２）の熱電変換素子１０とを電気的に直列接続する１つの第２連結部２１のみが位置する。複数の折り線の少なくとも１つにおいて第２連結部２１の数が１つになることにより、熱電変換モジュール１において折り線を跨ぐ配線の数を減らすことができる。
【0130】
【0131】
熱電変換モジュール１０１は、１つ以上の熱電変換素子１０Ｐと、１つ以上の熱電変換素子１０Ｎと、１つ以上の第１連結部２０と、１つ以上の第２連結部２１と、シート基板３０と、複数の電極６０と、複数の電極６１とを備える。つまり、本実施形態では、熱電変換モジュール１０１が備える複数の熱電変換素子１０は、熱電変換素子１０Ｐ及び熱電変換素子１０Ｎの両者を含む。図１１に示すような熱電変換モジュール１０１は、複数の電極６０及び複数の電極６１を備える。ただし、熱電変換モジュール１０１は、図３に示すような１つのユニットで構成される場合、１つの電極６０と、１つの電極６１とを備えればよい。熱電変換モジュール１０１は、図１０に示すような放熱シート５０をさらに備えてよい。
【0132】
シート基板３０には、図３に示すような第１谷折り線１Ｈ、第１山折り線１Ｌ、第１折り線１Ａ及び第２折り線１Ｂが形成され得る。熱電変換モジュール１０１は、第１谷折り線１Ｈ等の折り線で折り畳まれることにより、図２に示すような熱電変換モジュール１と同様に、空洞を有し得る。
【0133】
熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとは、領域１Ｒに亘って隙間を空けて第２方向Ｂ２に沿って交互に並んでよい。当該隙間の幅は、熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとの間の絶縁を確保するために求められる熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとの間の第２方向Ｂ２における距離等に応じて、適宜設定されてよい。ここで、熱電変換モジュール１０１では、熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとが領域１Ｒに亘って隙間を空けて第２方向Ｂ２に沿って交互に並べば、熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとがブロック１ｂに亘って第２方向Ｂ２に沿って第２方向Ｂ２に沿って交互に並んでいなくてもよい。
【0134】
熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとは、図５に示すような熱電変換モジュール１と同様に、隙間を空けて第１方向Ｂ１に沿って交互に並んでよい。
【0135】
複数の第１連結部２０は、図５に示すような熱電変換モジュール１と同様に、領域１Ｒの内側において熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとを交互に電気的に直列接続してよい。
【0136】
複数の第２連結部２１は、第１方向Ｂ１に沿って並ぶ複数の領域１Ｒに亘って熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとが交互に電気的に直列接続されるように、第１方向Ｂ１に隣り合う２つの領域１Ｒのうちの、一方の領域１Ｒの熱電変換素子１０と、他方の領域１Ｒの熱電変換素子１０とを電気的に直列接続し得る。換言すると、複数の第２連結部２１は、ユニット１Ｕに亘って熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとが交互に電気的に直列接続されるように、第１方向Ｂ１に隣り合う２つの領域１Ｒのうちの、一方の領域１Ｒの熱電変換素子１０と他方の領域１Ｒの熱電変換素子１０とを電気的に直列接続し得る。このような構成により、図１２に示すように、第１方向Ｂ１に沿って並ぶ領域１Ｒに亘ってすなわちユニット１Ｕに亘って一本の電流経路が生じ得る。
【0137】
以下、本実施形態の第２連結部２１による接続態様の一例を説明する。以下、第１方向Ｂ１に隣り合う１つの領域１Ｒのうちの、一方の領域１Ｒは「領域１Ｒ（Ｍ，Ｎ１）」（Ｎ１は、１以上の奇数）とも記載され、他方の領域１Ｒは「領域１Ｒ（Ｍ，Ｎ２）」（Ｎ２は、１以上の偶数）とも記載される。なお、領域１Ｒ（Ｍ，Ｎ１）の第１方向Ｂ１側に領域１Ｒ（Ｍ，Ｎ２）が位置するものとする。例えば、領域１Ｒ（Ｍ，Ｎ１）が領域１Ｒ（１，１）である場合、領域１Ｒ（Ｍ，Ｎ２）は、領域１Ｒ（１，２）となり得る。また、領域１Ｒ（Ｍ，Ｎ２）の第２方向Ｂ２側に位置する領域１Ｒであって、領域１Ｒ（Ｍ，Ｎ２）と第２方向Ｂ２に隣り合う領域１Ｒは、「領域１Ｒ（Ｍ，Ｎ３）」（Ｎ３は、１以上の奇数）とも記載される。例えば、領域１Ｒ（Ｍ，Ｎ２）が領域１Ｒ（１，２）である場合、領域１Ｒ（Ｍ，Ｎ３）は、領域１Ｒ（１，３）となり得る。
【0138】
第２連結部２１は、領域１Ｒ（Ｍ，Ｎ１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０と、領域１Ｒ（Ｍ，Ｎ２）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０とを電気的に直列接続してよい。例えば、領域１Ｒ（Ｍ，Ｎ１）が領域１Ｒ（１，１）であり、領域１Ｒ（Ｍ，Ｎ２）が領域１Ｒ（１，２）である場合、第２連結部２１は、領域１Ｒ（１，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｐと、領域１Ｒ（１，２）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｎとを電気的に直列接続する。
【0139】
第２連結部２１は、領域１Ｒ（Ｍ，Ｎ２）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０と、領域１Ｒ（Ｍ，Ｎ３）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０とを電気的に直列接続してよい。例えば、領域１Ｒ（Ｍ，Ｎ２）が領域１Ｒ（１，２）であり、領域１Ｒ（Ｍ，Ｎ３）が領域１Ｒ（１，３）である場合、第２連結部２１は、領域１Ｒ（１，２）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｎと、領域１Ｒ（１，３）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｐとを電気的に直列接続する。
【0140】
なお、第２連結部２１は、領域１Ｒ（Ｍ，Ｎ１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０と、領域１Ｒ（Ｍ，Ｎ２）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０とを電気的に直列接続してもよい。この場合、第２連結部２１は、領域１Ｒ（Ｍ，Ｎ２）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０と、領域１Ｒ（Ｍ，Ｎ３）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０とを電気的に直列接続する。
【0141】
また、第２連結部２１によってユニット１Ｕに亘って熱電変換素子１０が電気的に直列接続されれば、熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとが第１方向Ｂ１に沿って交互に並ばなくてもよい。一例として、領域１Ｒ（１，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０が熱電変換素子１０Ｐであり、領域１Ｒ（１，２）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０が熱電変換素子１０Ｐであってもよい。この場合、第２連結部２１は、領域１Ｒ（１，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｐと、領域１Ｒ（１，２）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｐとを電気的に直列接続する。
【0142】
電極６０は、第１方向Ｂ１に沿って並ぶ領域１Ｒに亘って直列接続される熱電変換素子１０の２つの端部のうちの負極となる端部に、電気的に接続され得る。換言すると、電極６０は、ユニット１Ｕに亘って直列接続される熱電変換素子１０の２つの端部のうち、負極となる端部に接続され得る。例えば、電極６０は、領域１Ｒ（２，１）～（２，１２）を含むユニット１Ｕにおいて、領域１Ｒ（２，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｐの第１方向Ｂ１の反対方向側の端部に、電気的に接続される。電極６１は、第１方向Ｂ１に沿って並ぶ領域１Ｒに亘って直列接続される熱電変換素子１０の２つの端部のうち、正極となる端部に接続され得る。換言すると、電極６１は、ユニット１Ｕに亘って直列接続される熱電変換素子１０の２つの端部のうちの正極となる端部に、電気的に接続され得る。例えば、電極６１は、領域１Ｒ（２，１）～（２，１２）を含むユニット１Ｕにおいて、領域１Ｒ（２，１２）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｎの第１方向Ｂ１側の端部に、電気的に接続される。
【0143】
複数の電極６０は、任意の箇所で１つにまとめられてよい。複数の電極６１は、任意の箇所で１つにまとめられてよい。
【0144】
熱電変換モジュール１０１のその他の構成及び効果は、図５に示すような熱電変換モジュール１と同じ又は類似である。
【0145】
【0146】
熱電変換モジュール２０１は、複数の熱電変換素子１０Ｐと、１つ以上の第１連結部２０と、１つ以上の第２連結部２１と、シート基板３０と、電極６０と、電極６１とを備える。つまり、本実施形態では、熱電変換モジュール２０１が備える複数の熱電変換素子１０は、全てが熱電変換素子１０Ｐである。熱電変換モジュール２０１は、図１０に示すような放熱シート５０をさらに備えてよい。図１３では、第１連結部２０及び第２連結部２１を実線として示す。
【0147】
なお、熱電変換モジュール２０１は、熱電変換素子１０Ｐの代わりに、熱電変換素子１０Ｎを備えてもよい。つまり、熱電変換モジュール２０１が備える複数の熱電変換素子１０は、全てが熱電変換素子１０Ｎであってもよい。この場合、図１３に示すような熱電変換素子１０Ｐを熱電変換素子１０Ｎに置き換えることにより、熱電変換素子１０Ｎを備える熱電変換モジュール２０１が構成され得る。
【0148】
シート基板３０には、図３に示すような第１谷折り線１Ｈ、第１山折り線１Ｌ、第１折り線１Ａ及び第２折り線１Ｂが形成され得る。熱電変換モジュール２０１は、第１谷折り線１Ｈ等の折り線で折り畳まれることにより、図２に示すような熱電変換モジュール１と同様に、空洞を有し得る。
【0149】
複数の熱電変換素子１０Ｐは、隙間を空けて第２方向Ｂ２に沿って並んでよい。複数の熱電変換素子１０Ｐは、領域１Ｒに亘って隙間を空けて第２方向Ｂ２に沿って並んでよい。複数の熱電変換素子１０Ｐは、ブロック１ｂに亘って隙間を空けて第２方向Ｂ２に沿って並んでよい。当該隙間の幅は、第２方向Ｂ２に隣り合う２つの熱電変換素子１０Ｐの絶縁を確保するために求められる当該２つの熱電変換素子１０Ｐの間の第２方向Ｂ２における距離等に応じて、適宜設定されてよい。
【0150】
複数の熱電変換素子１０Ｐは、隙間を空けて第１方向Ｂ１に沿って並んでよい。当該隙間の幅は、第１方向Ｂ１に隣り合う２つの熱電変換素子１０Ｐの間の絶縁を確保するために求められる当該２つの熱電変換素子１０Ｐの間の第１方向Ｂ１における距離等に応じて、適宜設定されてよい。
【0151】
複数の第１連結部２０は、領域１Ｒの内側において複数の熱電変換素子１０Ｐを電気的に直列接続してよい。第１連結部２０は、領域１Ｒの内側において複数の熱電変換素子１０Ｐが電気的に直列接続されるように、第２方向Ｂ２に隣り合う２つの熱電変換素子１０Ｐのうちの、一方の熱電変換素子１０Ｐと、他方の熱電変換素子１０Ｐとを電気的に直列接続してよい。第１連結部２０は、当該一方の熱電変換素子１０Ｐの第１谷折り線１Ｈ側の端部と、他方の熱電変換素子１０Ｐの第１山折り線１Ｌ側の端部とを電気的に接続してよい。ここで、図７を参照して上述したように、熱電変換素子１０Ｐでは、２つの端部のうちの、温度が低くなる方の端部すなわち第１山折り線１Ｌ側の端部から、温度が高くなる方の端部すなわち第１谷折り線１Ｈ側の端部に向けて電流が流れ得る。第１連結部２０によって当該一方の熱電変換素子１０Ｐの第１谷折り線１Ｈ側の端部と他方の熱電変換素子１０Ｐの第１山折り線１Ｌ側の端部とが電気的に接続されることにより、領域１Ｒの複数の熱電変換素子１０Ｐが電気的に直列接続され得る。
【0152】
例えば、領域１Ｒ（１，１）には、５つの熱電変換素子１０Ｐが隙間を空けて第２方向Ｂ２に沿って並ぶ。また、領域１Ｒ（１，１）には、４つの第１連結部２０が位置する。４つの第１連結部２０の各々は、熱電変換素子１０Ｐの第１谷折り線１Ｈ側の端部と、当該熱電変換素子１０Ｐの第２方向Ｂ２側に位置し、且つ当該熱電変換素子１０Ｐと第２方向Ｂ２に隣り合う熱電変換素子１０Ｐの第１山折り線１Ｌ側の端部とを電気的に接続する。
【0153】
第１連結部２０は、図７に示すような導電性部材２２と同様の導電性部材と、第１接合部材２３と同様の接合部材と、第２接合部材２４と同様の接合部材とを含んでもよい。
【0154】
複数の第２連結部２１の一部は、ブロック１ｂに亘って熱電変換素子１０Ｐが電気的に直列接続されるように、第２方向Ｂ２に隣り合う２つの領域１Ｒのうちの、一方の領域１Ｒの熱電変換素子１０Ｐと、他方の領域１Ｒの熱電変換素子１０Ｐとを電気的に直列接続してよい。複数の第２連結部２１の一部は、当該一方の領域１Ｒの熱電変換素子１０Ｐの第１谷折り線１Ｈ側の端部と、他方の領域１Ｒの熱電変換素子１０Ｐの第１山折り線１Ｌ側の端部とを電気的に接続してよい。
【0155】
例えば、図１３に示すように、ブロック１ｂ１では、３つの第２連結部２１がブロック１ｂ１に亘って熱電変換素子１０Ｐが電気的に直列接続されるように構成され得る。具体的には、領域１Ｒ（１，１）と領域１Ｒ（２，１）とは、第２方向Ｂ２に隣り合う。領域１Ｒ（１，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｐと、領域１Ｒ（２，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｐとは、第１折り線１Ａを介して隣り合う。第２連結部２１は、領域１Ｒ（１，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｐの第１谷折り線１０Ｈ側の端部と、領域１Ｒ（２，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｐの第１山折り線１Ｌ側の端部とを電気的に接続する。また、領域１Ｒ（２，１）と領域１Ｒ（３，１）とは、第２方向Ｂ２に隣り合う。領域１Ｒ（２，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｐと、領域１Ｒ（３，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｐとは、第２谷折り線１Ｂを介して隣り合う。第２連結部２１は、領域１Ｒ（２，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｐの第１谷折り線１Ｈ側の端部と、領域１Ｒ（３，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｐの第１山折り線１Ｌ側の端部とを電気的に接続する。また、領域１Ｒ（３，１）と領域１Ｒ（４，１）とは、第２方向Ｂ２に隣り合う。領域１Ｒ（３，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｐと、領域１Ｒ（４，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｐとは、第１折り線１Ａを介して隣り合う。第２連結部２１は、領域１Ｒ（３，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｐの第１谷折り線１Ｈ側の端部と、領域１Ｒ（４，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｐの第１山折り線１Ｌ側の端部とを電気的に接続する。
【0156】
本実施形態では、複数の第２連結部２１の他の一部は、各ブロック１ｂに亘って電気的に直列接続された熱電変換素子１０Ｐが熱電変換モジュール１に亘って交互に電気的に直列接続されるように、第１方向Ｂ１に隣り合う２つの領域１Ｒのうちの、一方の領域１Ｒの熱電変換素子１０Ｐと、他方の領域１Ｒの熱電変換素子１０Ｐとを電気的に直列接続してよい。複数の第２連結部２１の他の一部は、当該一方の領域１Ｒの熱電変換素子１０Ｐの第１谷折り線１Ｈ側の端部と、当該他方の領域１Ｒの熱電変換素子１０Ｐの第１山折り線１Ｌ側の端部とを電気的に接続してよい。以下、この接続態様の一例を説明する。
【0157】
以下、上述のように、第１方向Ｂ１に隣り合う２つのブロック１ｂのうちの、一方のブロック１ｂは「ブロック１ｂＬ１」（Ｌ１は、１以上の奇数）とも記載され、他方のブロック１ｂは「ブロック１ｂＬ２」（Ｌ２は、１以上の偶数）とも記載される。なお、ブロック１ｂＬ１の第１方向Ｂ１側にブロック１ｂＬ２が位置するものとする。また、上述のように、ブロック１ｂＬ２の第１方向Ｂ１側に位置するブロック１ｂであって、ブロック１ｂＬ２と第１方向Ｂ１に隣り合うブロック１ｂは、「ブロック１ｂＬ３」（Ｌ３は、１以上の奇数）とも記載される。
【0158】
ブロック１ｂＬ１の領域１Ｒのうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する領域１Ｒと、ブロック１ｂＬ２の領域１Ｒのうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する領域１Ｒとは、第１方向Ｂ１に隣り合う。例えば、ブロック１ｂＬ１がブロック１ｂ１であり、ブロック１ｂＬ２がブロック１ｂ２である場合、ブロック１ｂ１の領域１Ｒのうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する領域１Ｒ（４，１）と、ブロック１ｂ２の領域１Ｒのうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する領域１Ｒ（４，２）とは、第１方向Ｂ１に隣り合う。第２連結部２１は、ブロック１ｂＬ１の領域１Ｒのうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する領域１Ｒの熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｐの第１谷折り線１Ｈ側の端部と、ブロック１ｂＬ２の領域１Ｒのうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する領域１Ｒの熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｐの第１山折り線１Ｌ側の端部とを電気的に接続してよい。換言すると、第２連結部２１は、ブロック１ｂＬ１の複数の熱電変換素子１０Ｐのうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｐの第１谷折り線１Ｈ側の端部と、ブロック１ｂＬ２の熱電変換素子１０Ｐのうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｐの第１山折り線１Ｌ側の端部とを電気的に接続してよい。例えば、第２連結部２１は、領域１Ｒ（４，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｐの第１谷折り線１Ｈ側の端部と、領域１Ｒ（４，２）の熱電変換素子１０Ｐのうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｐの第１山折り線１Ｌ側の端部とを電気的に接続する。領域１Ｒ（４，１）の熱電変換素子１０Ｐのうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｐと、領域１Ｒ（４，２）の熱電変換素子１０Ｐのうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｎとは、第１谷折り線１Ｈを介して隣り合う。
【0159】
ブロック１ｂＬ２の領域１Ｒのうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する領域１Ｒと、ブロック１ｂＬ３の領域１Ｒのうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する領域１Ｒとは、第１方向Ｂ１に隣り合う。例えば、ブロック１ｂＬ２がブロック１ｂ２であり、ブロック１ｂＬ３がブロック１ｂ３である場合、ブロック１ｂ２の領域１Ｒのうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する領域１Ｒ（１，２）と、ブロック１ｂ３の領域１Ｒのうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する領域１Ｒ（１，３）とは、第１方向Ｂ１に隣り合う。第２連結部２１は、ブロック１ｂＬ２の領域１Ｒのうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する領域１Ｒの熱電変換素子１０Ｐのうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｐの第１谷折り線１Ｈ側の端部と、ブロック１ｂＬ３の領域１Ｒのうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する領域１Ｒの熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｐの第１山折り線１Ｌ側の端部とを電気的に接続してよい。換言すると、第２連結部２１は、ブロック１ｂＬ２の複数の熱電変換素子１０Ｐのうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｐの第１谷折り線１Ｈ側の端部と、ブロック１ｂＬ３の熱電変換素子１０Ｐのうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｐの第１山折り線１Ｌ側の端部とを電気的に接続してよい。例えば、第２連結部２１は、領域１Ｒ（１，２）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｐの第１谷折り線１Ｈ側の端部と、領域１Ｒ（１，３）の熱電変換素子１０Ｐのうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｐの第１山折り線１Ｌ側の端部とを電気的に接続する。領域１Ｒ（１，２）の熱電変換素子１０Ｐのうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｐと、領域１Ｒ（１，３）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｐとは、第１山折り線１Ｌを介して隣り合う。
【0160】
なお、第２連結部２１の接続態様は、上述の接続態様に限定されない。例えば、図１１に示す構成のように、複数の第２連結部２１は、ユニット１Ｕに亘って熱電変換素子１０Ｐが電気的に直列接続されるように、第１方向Ｂ１に隣り合う２つの領域１Ｒのうちの、一方の領域１Ｒの熱電変換素子１０Ｐと他方の領域１Ｒの熱電変換素子１０Ｐとを電気的に直列接続してもよい。この場合、熱電変換モジュール２０１は、複数の電極６０及び複数の電極６１を備えてよい。
【0161】
電極６０は、熱電変換モジュール２０１に亘って電気的に直列接続される熱電変換素子１０Ｐの２つの端部のうちの負極となる端部に、電気的に接続され得る。例えば、電極６０は、領域１Ｒ（１，１）の熱電変換素子１０のうちで最も第２第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｐの第１方向Ｂ１側の端部に、電気的に接続される。電極６１は、熱電変換モジュール２０１に亘って電気的に直列接続される熱電変換素子１０Ｐの２つの端部のうちの正極となる端部に、電気的に接続され得る。例えば、電極６１は、領域１Ｒ（１，１２）の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｐの第１方向Ｂ１側の端部に、電気的に接続される。
【0162】
ここで、電極６０又は電極６１が位置する領域１Ｒの熱電変換素子１０Ｐの数等は、電極６０又は電極６１の構成等に応じて、適宜設定されてよい。一例として、領域１Ｒ（１，１）の熱電変換素子１０Ｐの数が５個であり、領域１Ｒ（１，１２）の熱電変換素子１０Ｐの数が４個であってよい。このような構成により、第２方向Ｂ２において、電極６０の熱電変換素子１０Ｐに電気的に接続されない方の端部の位置と、電極６１の熱電変換素子１０Ｐに電気的に接続されない方の端部の位置とを合わせることができる。
【0163】
ここで、熱電変換素子１０を形成する熱電変換材料によっては、熱電変換素子１０Ｐ及び熱電変換素子１０Ｎの一方が他方よりも耐久性が高くなる場合がある。例えば、熱電変換素子１０を形成する熱電変換材料がＣＮＴ等の有機材料である場合、大気中の酸素及び水分等によって熱電変換素子１０が酸化することが熱電変換素子１０の特性劣化の主要因となる場合がある。この場合、熱電変換素子１０Ｎの方が熱電変換素子１０Ｐよりも大気中の酸素及び水分等による酸化の影響を受けやすいため、熱電変換素子１０Ｐの方が熱電変換素子１０Ｎよりも、耐久性が高くなり得る。なお、熱電変換モジュール２０１が備える熱電変換素子１０が全て熱電変換素子１０Ｐである場合、当該熱電変換素子１０Ｐを形成するための熱電変換材料は、ＣＮＴであってよい。本実施形態では、熱電変換モジュール２０１が備える複数の熱電変換素子１０は、全てがｐ型の熱電変換素子であるか、又は、全てがｎ型の熱電変換素子である。このような構成により、熱電変換モジュール２０１は、耐久性に優れたものとなり得る。
【0164】
図１４は、本発明のさらに他の実施形態に係る熱電変換モジュール３０１の展開図である。本実施形態では、第１方向Ｂ１は、図１４の紙面左側から紙面右側に向かう方向であるものとする。本実施形態では、第２方向Ｂ２は、図１４の紙面上側から紙面下側に向かう方向であるものとする。本実施形態では、第３方向Ｂ３は、図１４の紙面に垂直な方向であって、図１４の紙面奥側から紙面手前側に向かう方向であるものとする。
【0165】
展開状態の熱電変換モジュール３０１の形状は、長方形状であってよい。熱電変換モジュール２０１は、１つ以上の熱電変換素子１０Ｐと、１つ以上の熱電変換素子１０Ｎと、１つ以上の第１連結部２０と、１つの第２連結部２１と、シート基板３０と、電極６０と、電極６１とを備える。つまり、本実施形態では、熱電変換モジュール３０１が備える複数の熱電変換素子１０は、熱電変換素子１０Ｐ及び熱電変換素子１０Ｎの両者を含む。熱電変換モジュール３０１は、放熱シート５０をさらに備えてよい。
【0166】
シート基板３０には、折り線として折り線１Ｃが形成されている。折り線１Ｃは、山折り線であってもよいし、谷折り線であってもよい。熱電変換モジュール３０１は、折り線１Ｃで折り畳まれることにより、２つ折りされ得る。熱電変換モジュール３０１は、２つ折りにされた状態で、熱源に配置され得る。当該熱源は、図１及び図２に示すような配管２に限定されない。当該熱源は、ホットプレート等であってよい。例えば、２つ折りにされた状態の熱電変換モジュール３０１は、辺３０１Ｈが熱源の方に位置し、辺３０１Ｌが熱源から離れて位置するように、配置され得る。辺３０１Ｈは、展開状態の熱電変換モジュール３０１において、熱電変換モジュール３０１の辺のうち、第１方向Ｂ１側に位置する辺である。辺３０１Ｌは、展開状態の熱電変換モジュール３０１において、熱電変換モジュール３０１の辺のうち、熱電変換モジュール３０１の第１方向Ｂ１の反対方向側に位置する辺である。
【0167】
熱電変換モジュール３０１は、領域１Ｒ１及び領域１Ｒ２を含む。領域１Ｒ１及び領域１Ｒ２は、折り線１Ｃによって区画される領域である。領域１Ｒ１と領域１Ｒ２とは、第２方向Ｂ２に隣り合う。
【0168】
熱電変換モジュール３０１では、複数の熱電変換素子１０Ｐと複数の熱電変換素子１０Ｎとは、隙間を空けて第２方向Ｂ２に沿って交互に並んでよい。複数の熱電変換素子１０Ｐと複数の熱電変換素子１０Ｎとは、第２方向Ｂ２に沿う領域１Ｒ１，１Ｒ２に亘って、隙間を空けて第２方向Ｂ２に沿って交互に並んでよい。当該隙間の幅は、熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとの間の絶縁を確保するために求められる熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとの間の第２方向Ｂ２における距離等に応じて、適宜設定されてよい。
【0169】
熱電変換モジュール３０１では、複数の第１連結部２０は、領域１Ｒ１，１Ｒ２の各々の内側において熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとを交互に電気的に直列接続してよい。
【0170】
熱電変換モジュール３０１では、１つの第２連結部２１は、第２方向Ｂ２に隣り合う領域１Ｒ１及び領域１Ｒ２に亘って熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとが交互に電気的に直列接続されるように、領域１Ｒ１の熱電変換素子１０と領域１Ｒ２の熱電変換素子１０とを電気的に直列接続してよい。具体的には、１つの第２連結部２１は、領域１Ｒ１の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｐと、領域１Ｒ２の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２の反対方向側に位置する熱電変換素子１０Ｎとを電気的に直列接続してよい。
【0171】
熱電変換モジュール３０１では、放熱シート５０は、複数の熱電変換素子１０Ｐ，１０Ｎの第１方向Ｂ１の反対方向側の端部と、シート基板３０の辺３０１Ｌの縁部とを覆っている。
【0172】
熱電変換モジュール３０１のその他の構成及び効果は、図５に示すような熱電変換モジュール１と同じ又は類似である。
【0173】
図１５は、本発明のさらに他の実施形態に係る熱電変換モジュール４０１の展開図である。本実施形態では、第１方向Ｂ１は、図１５の紙面左側から紙面右側に向かう方向であるものとする。本実施形態では、第２方向Ｂ２は、図１５の紙面上側から紙面下側に向かう方向であるものとする。本実施形態では、第３方向Ｂ３は、図１５の紙面に垂直な方向であって、図１５の紙面奥側から紙面手前側に向かう方向であるものとする。
【0174】
展開状態の熱電変換モジュール４０１の形状は、長方形状であってよい。熱電変換モジュール４０１は、１つ以上の熱電変換素子１０Ｐと、１つ以上の熱電変換素子１０Ｎと、１つ以上の第１連結部２０と、１つの第２連結部２１と、シート基板３０と、電極６０と、電極６１とを備える。つまり、本実施形態では、熱電変換モジュール４０１が備える複数の熱電変換素子１０は、熱電変換素子１０Ｐ及び熱電変換素子１０Ｎの両者を含む。熱電変換モジュール４０１は、放熱シート５０をさらに備えてよい。
【0175】
シート基板３０には、折り線として折り線１Ｄが形成されている。折り線１Ｄは、山折り線であってもよいし、谷折り線であってもよい。熱電変換モジュール４０１は、折り線１Ｄで折り畳まれることにより、２つ折りにされ得る。熱電変換モジュール４０１は、２つ折りにされた状態で、熱源に配置され得る。当該熱源は、図１及び図２に示すような配管２に限定されない。当該熱源は、ホットプレート等であってよい。例えば、２つ折りにされた状態の熱電変換モジュール４０１は、折り線１Ｄが熱源の方に位置し、辺４０１Ｌが熱源から離れて位置するように、配置され得る。辺４０１Ｌは、熱電変換モジュール４０１の辺のうち、熱電変換モジュール４０１が２つ折りにされた状態であるときに、折り線１Ｄに対応する辺に対向する辺である。
【0176】
熱電変換モジュール４０１は、領域１Ｒ３及び領域１Ｒ４を含む。領域１Ｒ３及び領域１Ｒ４は、折り線１Ｄによって区画される領域である。領域１Ｒ３と領域１Ｒ４とは、第１方向Ｂ１に隣り合う。
【0177】
熱電変換モジュール４０１では、複数の熱電変換素子１０Ｐと複数の熱電変換素子１０Ｎとは、領域１Ｒ３及び領域１Ｒ４の各々に亘って、隙間を空けて第２方向Ｂ２に沿って交互に並んでよい。当該隙間の幅は、熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとの間の絶縁を確保するために求められる熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとの間の第２方向Ｂ２における距離等に応じて、適宜設定されてよい。
【0178】
熱電変換モジュール４０１では、領域１Ｒ３の熱電変換素子１０Ｐの第１方向Ｂ１側には、隙間を空けて領域１Ｒ４の熱電変換素子１０Ｎが並んでよい。領域１Ｒ３の熱電変換素子１０Ｎの第１方向Ｂ１側には、隙間を空けて領域１Ｒ４の熱電変換素子１０Ｐが並んでよい。当該隙間の幅は、熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとの間の絶縁を確保するために求められる熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとの間の第１方向Ｂ１における距離等に応じて、適宜設定されてよい。
【0179】
熱電変換モジュール４０１では、１つの第２連結部２１が、熱電変換モジュール４０１に亘って熱電変換素子１０Ｐと熱電変換素子１０Ｎとが交互に電気的に直列接続されるように、第１方向Ｂ１に隣り合う領域１Ｒ３及び領域１Ｒ４において、領域１Ｒ３の熱電変換素子１０と領域１Ｒ４の熱電変換素子１０とを電気的に直列接続してよい。具体的には、１つの第２連結部２１は、領域１Ｒ３の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｐと、領域１Ｒ４の熱電変換素子１０のうちで最も第２方向Ｂ２側に位置する熱電変換素子１０Ｎとを電気的に直列接続してよい。
【0180】
熱電変換モジュール４０１の領域１Ｒ３では、放熱シート５０は、複数の熱電変換素子１０Ｐ，１０Ｎの第１方向Ｂ１の反対方向側の端部と、シート基板３０の辺４０１Ｌの縁部とを覆っている。領域１Ｒ４では、放熱シート５０は、複数の熱電変換素子１０Ｐ，１０Ｎの第１方向Ｂ１側の端部と、シート基板３０の辺４０１Ｌの縁部とを覆う。
【0181】
熱電変換モジュール４０１のその他の構成及び効果は、図５に示すような熱電変換モジュール１と同じ又は類似である。
【0182】
（熱電変換モジュールの製造方法）
図１６は、本発明の一実施形態に係る熱電変換モジュール１の製造途中の構造５０１の断面図である。熱電変換モジュール１０１，２０１，３０１，４０１がその製造途中に構造５０１を有してもよい。図１６に示すような製造工程の後、構造５０１の第３方向Ｂ３側に、図７に示すようなカバー層３３，３４が形成され得る。
図１６は、本発明の一実施形態に係る熱電変換モジュール１の製造途中の構造５０１の断面図である。熱電変換モジュール１０１，２０１，３０１，４０１がその製造途中に構造５０１を有してもよい。図１６に示すような製造工程の後、構造５０１の第３方向Ｂ３側に、図７に示すようなカバー層３３，３４が形成され得る。
【0183】
構造５０１において、熱電変換素子１０Ｐの第１方向Ｂ１側の端部と、導電性部材２２の第１方向Ｂ１の反対方向側の端部との間には、隙間Ｄ１が設けられる。隙間Ｄ１には、第１接合部材２３が配置され得る。隙間Ｄ１に第１接合部材２３が配置されることにより、熱電変換素子１０Ｐの第１方向Ｂ１側の端部と、導電性部材２２の第１方向Ｂ１の反対方向側の端部とは、電気的に接続され得る。
【0184】
隙間Ｄ１に第１接合部材２３が配置されることにより、第１接合部材２３と熱電変換素子１０Ｐとの間の接触面積及び第１接合部材２３と導電性部材２２との間の接触面積が、隙間Ｄ１に第１接合部材２３が配置されない場合よりも、増加し得る。第１接合部材２３と熱電変換素子１０Ｐとの間の接触面積及び第１接合部材２３と導電性部材２２との間の接触面積が増加することにより、熱電変換素子１０Ｐ及び導電性部材２２がカバー層３２から剥離することが抑制され得る。
【0185】
構造５０１において、熱電変換素子１０Ｎの第１方向Ｂ１の反対方向側の端部と、導電性部材２２の第１方向Ｂ１側の端部との間には、隙間Ｄ２が設けられる。隙間Ｄ２には、第２接合部材２４が配置され得る。隙間Ｄ２に第２接合部材２４が配置されることにより、熱電変換素子１０Ｎの第１方向Ｂ１の反対方向側の端部と、導電性部材２２の第１方向Ｂ１側の端部とは、電気的に接続され得る。
【0186】
隙間Ｄ２に第２接合部材２４が配置されることにより、第２接合部材２４と熱電変換素子１０Ｎとの間の接触面積及び第２接合部材２４と導電性部材２２との間の接触面積が、隙間Ｄ２に第２接合部材２４が配置されない場合よりも、増加し得る。第２接合部材２４と熱電変換素子１０Ｎとの間の接触面積及び第２接合部材２４と導電性部材２２との間の接触面積が増加することにより、熱電変換素子１０Ｎ及び導電性部材２２がカバー層３２から剥離することが抑制され得る。
【0187】
このように構造５０１では、隙間Ｄ１及び隙間Ｄ２が設けられることにより、熱電変換素子１０Ｐ、熱電変換素子１０Ｎ及び導電性部材２２がカバー層３２から剥離されることが抑制され得る。なお、熱電変換素子１０Ｐ、熱電変換素子１０Ｎ及び導電性部材２２は、熱電変換素子１０Ｐ、熱電変換素子１０Ｎ及び導電性部材２２の各々のカバー層３２に対応する全ての面とカバー層３２とが接するように、カバー層３２に配置されてよい。このような構成により、熱電変換素子１０Ｐ、熱電変換素子１０Ｎ及び導電性部材２２がカバー層３２から剥離することがより確実に抑制され得る。
【0188】
（第１変形例）
図１７は、第１変形例に係る熱電変換モジュール１の製造途中の構造６０１の断面図である。熱電変換モジュール１０１，２０１，３０１，４０１がその製造途中に構造６０１を有してもよい。構造６０１では、図１６に示すような構造５０１とは異なり、隙間Ｄ１及び隙間Ｄ２が設けられない。
図１７は、第１変形例に係る熱電変換モジュール１の製造途中の構造６０１の断面図である。熱電変換モジュール１０１，２０１，３０１，４０１がその製造途中に構造６０１を有してもよい。構造６０１では、図１６に示すような構造５０１とは異なり、隙間Ｄ１及び隙間Ｄ２が設けられない。
【0189】
構造６０１では、図１６に示すような隙間Ｄ１が設けられないことにより、熱電変換素子１０Ｐの第１方向Ｂ１側の端部と導電性部材２２とが接し得る。また、構造６０１では、図１６に示すような隙間Ｄ２が設けられないことにより、熱電変換素子１０Ｎの第１方向Ｂ１の反対方向側の端部と導電性部材２２とが接し得る。
【0190】
構造６０１では、第１接合部材２３は、熱電変換素子１０Ｐ及び導電性部材２２を覆い得る。第１接合部材２３は、熱電変換素子１０Ｐ及び導電性部材２２を覆うことにより、熱電変換素子１０Ｐと導電性部材２２とを電気的に接続し得る。
【0191】
構造６０１では、第２接合部材２４は、熱電変換素子１０Ｎ及び導電性部材２２を覆い得る。第２接合部材２４は、熱電変換素子１０Ｎ及び導電性部材２２を覆うことにより、熱電変換素子１０Ｎと導電性部材２２とを電気的に接続する。
【0192】
（第２変形例）
図１８は、第２変形例に係る熱電変換モジュール１の製造途中の構造７０１の断面図である。熱電変換モジュール１０１，２０１，３０１，４０１がその製造途中に構造７０１を有してもよい。構造７０１では、図１６に示すような構造５０１とは異なり、隙間Ｄ１及び隙間Ｄ２が設けられない。
図１８は、第２変形例に係る熱電変換モジュール１の製造途中の構造７０１の断面図である。熱電変換モジュール１０１，２０１，３０１，４０１がその製造途中に構造７０１を有してもよい。構造７０１では、図１６に示すような構造５０１とは異なり、隙間Ｄ１及び隙間Ｄ２が設けられない。
【0193】
構造７０１では、導電性部材２２の一部と熱電変換素子１０Ｐの一部とが重なる。具体的には、導電性部材２２の第１方向Ｂ１の反対方向側の端部が熱電変換素子１０Ｐの第３方向Ｂ３側に位置する。また、導電性部材２２の他の一部と熱電変換素子１０Ｎの一部とが重なる。具体的には、導電性部材２２の第１方向Ｂ１側の端部が熱電変換素子１０の第３方向Ｂ３側に位置する。
【0194】
構造７０１では、第１接合部材２３は、熱電変換素子１０Ｐ及び導電性部材２２を覆い得る。第１接合部材２３は、熱電変換素子１０Ｐ及び導電性部材２２を覆うことにより、熱電変換素子１０Ｐと導電性部材２２とを電気的に接続し得る。
【0195】
構造７０１では、第２接合部材２４は、熱電変換素子１０Ｎ及び導電性部材２２を覆い得る。第２接合部材２４は、熱電変換素子１０Ｎ及び導電性部材２２を覆うことにより、熱電変換素子１０Ｎと導電性部材２２とを電気的に接続する。
【0196】
前述したところは本発明の一実施形態を示したにすぎず、特許請求の範囲において、種々の変更を加えてもよいことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【0197】
本発明によれば、発電電力を確保しつつ、小型化された熱電変換モジュールを提供することができる。
【符号の説明】
【0198】
１，１０１，２０１，３０１，４０１ 熱電変換モジュール
１Ａ 第１折り線
１Ａ１ 第２谷折り線
１Ａ２ 第２山折り線
１Ｂ 第２折り線
１Ｂ１ 第３谷折り線
１Ｂ２ 第３山折り線
１Ｃ，１Ｄ 折り線
１Ｈ 第１谷折り線
１Ｈ１ 第１線分
１Ｈ２ 第２線分
１Ｌ 第１山折り線
１Ｌ１ 第３線分
１Ｌ２ 第４線分
１Ｒ，１Ｒ１～１Ｒ４ 領域
１Ｕ ユニット
１ｂ，１ｂ１～１ｂ１２ ブロック
１ｐ 突出部
１Ｐ１，１Ｐ２，１Ｐ３，１Ｐ４ 部分
２ 配管
１０ 熱電変換素子
１０Ｎ 熱電変換素子（ｎ型の熱電変換素子）
１０Ｐ 熱電変換素子（ｐ型の熱電変換素子）
２０ 第１連結部
２１ 第２連結部
２２ 導電性部材
２３ 第１接合部材
２４ 第２接合部材
３０ シート基板
３１ 部分
３２，３３，３４ カバー層
３５，３６，３８，４０ 樹脂層
３７，３９，４１ 接着層
５０ 放熱シート
６０，６１ 電極
２０１Ｈ，２０１Ｌ 辺
３０１Ｌ 辺
５０１，６０１，７０１ 構造
１Ａ 第１折り線
１Ａ１ 第２谷折り線
１Ａ２ 第２山折り線
１Ｂ 第２折り線
１Ｂ１ 第３谷折り線
１Ｂ２ 第３山折り線
１Ｃ，１Ｄ 折り線
１Ｈ 第１谷折り線
１Ｈ１ 第１線分
１Ｈ２ 第２線分
１Ｌ 第１山折り線
１Ｌ１ 第３線分
１Ｌ２ 第４線分
１Ｒ，１Ｒ１～１Ｒ４ 領域
１Ｕ ユニット
１ｂ，１ｂ１～１ｂ１２ ブロック
１ｐ 突出部
１Ｐ１，１Ｐ２，１Ｐ３，１Ｐ４ 部分
２ 配管
１０ 熱電変換素子
１０Ｎ 熱電変換素子（ｎ型の熱電変換素子）
１０Ｐ 熱電変換素子（ｐ型の熱電変換素子）
２０ 第１連結部
２１ 第２連結部
２２ 導電性部材
２３ 第１接合部材
２４ 第２接合部材
３０ シート基板
３１ 部分
３２，３３，３４ カバー層
３５，３６，３８，４０ 樹脂層
３７，３９，４１ 接着層
５０ 放熱シート
６０，６１ 電極
２０１Ｈ，２０１Ｌ 辺
３０１Ｌ 辺
５０１，６０１，７０１ 構造
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】