JP2000130884A - 熱移動素子への熱交換部材取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱交換部材相互間の熱移動を抑えて熱移動素
子による熱移動効率を向上させること。 【解決手段】 ペルチェ効果を利用した熱移動素子(1)
の吸熱面(11)とこれとは反対側の放熱面(12)の各々に対
して熱交換部材(2a)(2b)(3a)(3b)をネジ止め機構を用い
て取り付けるようにした熱交換部材取付構造において、
前記ネジ止め機構は、金属製のボルト(5a)(5b)とこれに
螺合されるナット部(24)(48)との締付力により熱交換部
材(2a)(2b)(3a)(3b)の各々が熱移動素子(1) を挟圧する
構成であり、ボルト(5a)(5b)及びナット部(24)(48)によ
る締付力伝達経路の一部が断熱部材(4) からなること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、熱移動素子への
熱交換部材取付構造、特に、ペルチェ効果を利用した熱
移動素子の吸熱面と放熱面とに熱交換フィンを夫々密着
状態に取り付ける構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は、従来の熱交換部材取付構造の断
面図である。近年、電流を流すことでジュール熱以外に
熱の発生又は吸収を生じる所謂、ペルチェ効果を利用し
た熱移動素子が実現されており、この熱移動素子を用い
た冷却装置や加熱装置も種々検討されている。

【０００３】これら装置では、熱移動素子の吸熱面から
の吸熱効率と、この吸熱面とは反対側の放熱面からの放
熱効率とを高める為に、これら吸熱面と放熱面に対して
夫々密着状態に熱交換部材を取り付けることが必須とな
っている。そして、同図に示す従来の熱交換部材取付構
造には、熱移動素子(9) と、これの吸熱面(91)及び放熱
面(92)に夫々重ね合わされる熱交換部材とが備えられて
いる。これら熱交換部材の内、吸熱側の熱交換部材は、
吸熱面(91)に丁度重ね合わされる熱伝導板(93)と、更に
この熱伝導板(93)に重ね合わされる吸熱側のフィン部材
(9a)と、からなり、放熱側の熱交換部材は、放熱面(92)
に丁度重ね合わされる熱伝導板(94)と、更にこの熱伝導
板(94)に重ね合わされる放熱側のフィン部材(9b)と、か
らなる。

【０００４】そして、フィン部材(9a)(9b)は、熱伝導板
(93)(94)よりも外周側に張り出しており、これら張出し
部の相互間には、熱移動素子(9) 及び熱伝導板(93)(94)
を包囲する枠体(95)が介在されている。尚、この枠体(9
5)は、熱移動素子(9) を外部から絶縁する為の電気絶縁
性を有している。更に、これら枠体(95)及び前記張出し
部の各々には、金属製のボルト(96)が貫通しており、こ
のボルト(96)とこれに螺合するナット(97)によって、フ
ィン部材(9a)(9b)が相互にネジ止めされて対向方向に締
め付けられている。この締付によって、熱移動素子(9)
とフィン部材(9a)(9b)と熱伝導板(93)(94)との各接触部
の密着度合いが高められたものとなる。

【０００５】このものでは、熱移動素子(9) での熱移動
によって、吸熱側のフィン部材(9a)の熱が熱伝導板(93)
を介して熱移動素子(9) の吸熱面(91)に吸収されると共
に、この熱移動素子(9) の放熱面(92)の熱が熱伝導板(9
4)を介して放熱側のフィン部材(9b)に伝導されて、この
フィン部材(9b)で放熱される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
ものでは、上記した各接触部での密着度合いが十分であ
るものの、上記した吸熱効率及び放熱効率が不十分であ
った。例えば、冷却装置とした場合に、フィン部材(9a)
(9b)の表面積をいくら大きくしても、冷却温度が下がら
ないという問題があった。

【０００７】しかし、鋭意研究の結果、この問題の原因
は、フィン部材(9a)(9b)に跨って貫通するボルト(96)を
通じて放熱側のフィン部材(9b)から吸熱側のフィン部材
(9a)への熱移動が生じていることにあると判明した。本
発明は、熱交換部材相互間の熱移動を抑えて熱移動素子
による熱移動効率を向上させることを課題とする。

【０００８】［１項］

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ために講じた本発明の解決手段は、『ペルチェ効果を利
用した熱移動素子の吸熱面とこれとは反対側の放熱面の
各々に対して熱交換部材をネジ止め機構を用いて取り付
けるようにした熱移動素子への熱交換部材取付構造にお
いて、前記ネジ止め機構は、金属製のボルトとこれに螺
合されるナット部との締付力により前記熱交換部材の各
々が前記熱移動素子を挟圧する構成であり、前記ボルト
及び前記ナット部による締付力伝達経路の一部が断熱部
材からなることを特徴とする』ものである。

【００１０】このものでは、ボルトとナット部の螺合に
よって、熱交換部材が熱移動素子の吸熱面と放熱面の各
々に密着され、この密着部にて熱移動が十分に行われ
る。一方、前記締付の為のボルトとナット部による締付
力の伝達経路の一部が断熱部材となっており、この断熱
部材は、前記ボルトよりも大幅に熱伝導率が低いから、
前記ボルトを介した熱交換部材相互の熱移動経路での熱
移動が遮断されたものとなる。

【００１１】

【発明の効果】本発明では、前記したように、上記ネジ
止め用のボルトを介した熱交換部材相互の熱移動経路で
の熱移動が遮断されるから、前記熱移動によって熱交換
部材の温度が平衡化することがない。従って、従来のも
のに比べて、熱移動素子による熱移動効率が向上する。

【００１２】［２項］上記１項に於いて、『前記断熱部
材は、前記熱交換部材に於ける前記熱移動素子よりも張
り出した部分の相互間に介在され、前記断熱部材と前記
各熱交換部材とが夫々前記ボルトと前記ナット部の螺合
により各別に締め付けられる構成である』ものでは、熱
交換部材相互間の断熱部材と各熱交換部材とが各別にネ
ジ止めされることによって、熱交換部材が熱移動素子の
吸熱面と放熱面の各々に密着されたものとなる。

【００１３】そして、この断熱部材によりボルト相互間
の熱移動が遮られることから、ボルトを介した熱交換部
材相互の熱移動経路での熱移動が遮断されたものとな
る。このものでは、熱交換部材相互をネジ止めするボル
ト自体が吸熱側のボルトと放熱側のボルトとに分かれて
いるから、前記ネジ止め用のボルトを介した熱移動が確
実に抑えられている。

【００１４】［３項］上記２項に於いて、『前記吸熱側
の熱交換部材は、フィン部材と、これと前記吸熱面との
間に密に介在された熱伝導体と、を具備し、前記放熱側
の熱交換部材は、フィン部材と、これと前記放熱面との
間に密に介在された熱伝導体と、を具備し、前記断熱部
材は、前記フィン部材相互間にて、前記熱移動素子及び
前記各熱伝導体を保持する断熱材製の枠体である』もの
では、吸熱側のフィン部材の熱が吸熱側の熱伝導体を介
して熱移動素子の吸熱面に伝導すると共に、熱移動素子
の放熱面の熱が放熱側の熱伝導体を介して放熱側のフィ
ン部材に伝導する。

【００１５】このものでは、熱移動素子及び各熱伝導体
がフィン部材相互間にある断熱材製の枠体により保持さ
れる構成となっているから、これら熱移動素子及び各熱
伝導体の相互の組付け作業が容易となる。又、前記枠体
が上記断熱部材であるから、これらを別々に設けたもの
に比べて構成が簡素化される。

【００１６】［４項］上記３項に於いて、『前記枠体
は、前記フィン部材相互間に亙って介在され、前記枠体
と前記各熱伝導体との間には、前記枠体よりも更に熱伝
導率の低い断熱材が各々介在された』ものでは、フィン
部材相互間に亙って介在された枠体と各熱伝導体との間
に、枠体よりも更に熱伝導率の低い断熱材が各々介在さ
れているから、これら断熱材によって、各熱伝導体と枠
体との間の各々の熱移動が抑えられる。従って、この点
でも、上記伝達経路での熱移動遮断効果が向上する。

【００１７】［５項］上記３項に於いて、『前記枠体
は、その主体部から内周側に張り出した枠状のフランジ
部を備え、前記断熱部材は、前記フィン部材の一方と前
記フランジ部との間に介在された枠状の中継体を更に含
み、前記フランジ部と前記中継体との間、前記中継体と
前記一方のフィン部材との間、及び、前記フィン部材の
他方と前記フランジ部との間には、前記枠体及び前記中
継体よりも更に熱伝導率の低い断熱材が各々介在され、
前記他方のフィン部材と前記主体部、前記フランジ部と
前記中継体、及び、前記中継体と前記一方のフィン部
材、が夫々前記ボルトと前記ナット部の螺合により各別
に締め付けられる構成であり、前記枠体と前記一方のフ
ィン部材とが非接触である』ものでは、前記他方のフィ
ン部材と主体部、フランジ部と中継体、及び、中継体と
前記一方のフィン部材、が各別にネジ止めされることに
よって、熱移動素子、各熱伝導体及び各フィン部材が密
着したものとなる。

【００１８】そして、上記断熱部材としての枠体及び中
継体によってボルト相互間の熱移動が遮られることか
ら、ボルトを介したフィン部材相互の熱移動経路での熱
移動が遮断されたものとなる。このものでは、前記熱移
動経路の複数箇所で熱移動が遮断されたものとなるか
ら、ネジ止め用のボルトを介した熱移動が確実に抑えら
れる。

【００１９】このものでは、フランジ部と中継体との
間、中継体と上記一方のフィン部材との間、及び、上記
他方のフィン部材とフランジ部との間に、枠体及び中継
体よりも更に熱伝導率の低い断熱材が各々介在されてお
り、又、主体部と前記一方のフィン部材とが非接触であ
るから、熱移動素子及び各熱伝導体の周囲のフィン部材
相互間では、ボルト以外の部分を介した熱移動が確実に
抑えられる。従って、この点でも、フィン部材相互の温
度平衡化が防止される。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態を、
図面に基づいて説明する。図１は、本願発明の実施の形
態に於ける水槽用の冷却装置(100) の使用状態での斜視
図であり、図２は、図１の冷却装置(100) が装着される
濾過装置(7) の本体ケース(70)のＩＩーＩＩ断面図であ
り、図３は、図１の冷却装置(100) の組立斜視図であ
り、図４は、図１の冷却装置(100) のＩＶーＩＶ断面図
である。

【００２１】図１に示す冷却装置(100) は、魚飼育用の
水槽(8) に用いられる濾過装置(7)に装着されるもので
あり、この冷却装置(100) に、既述した熱交換部材取付
構造が採用されている。 ［濾過装置(7) について］濾過装置(7) は、図１及び図
２に示すように、水槽(8) の一対の対向側壁(81)に跨っ
て載置される本体ケース(70)を備えている。この本体ケ
ース(70)は、対向側壁(81)の対向方向に長い直方体状で
あり、この本体ケース(70)には、その長手方向に並ぶよ
うに、水を貯留する為の上方開放の濾過室(7a)と、モー
タ(74)等を収容する収容室(7b)とが形成されている。

【００２２】そして、この濾過装置(7) は、モータ(74)
の出力軸に連動する羽根車(72a) を中継ボックス(72)内
で回転させることによって、水槽(8) 内の水を、中継ボ
ックス(72)の上流側の吸込管(71)と下流側の吐出管(73)
を通じて、濾過室(7a)の収容室(7b)側の端部に供給する
構成となっている。濾過室(7a)に於ける収容室(7b)とは
反対側の端部の底壁には、水槽(8) に入り込む排出管(7
6)が濾過室(7a)内に連通するように接続されている。
又、濾過室(7a)には、排出管(76)側の端部を除く部分に
フィルター(75)が収容されている。

【００２３】従って、水槽(8) から吸い上げられて濾過
室(7a)の収容室(7b)側の端部に供給された水は、この濾
過室(7a)に貯留されてフィルター(75)で汚れが除去され
た後に、排出管(76)を通じて水槽(8) 内に戻される。 ［冷却装置(100) について］冷却装置(100) は、図３及
び図４に示すように、ペルチェ効果を利用した熱移動素
子(1) と、この熱移動素子(1) の吸熱面(11)に重ね合わ
される吸熱側の熱伝導ブロック(3a)と、熱移動素子(1)
に於ける吸熱面(11)とは反対側の放熱面(12)に重ね合わ
される放熱側の熱伝導ブロック(3b)と、これら熱移動素
子(1) 及び熱伝導ブロック(3a)(3b)を包囲する枠体(4)
と、が備えられている。

【００２４】そして、この枠体(4) には、熱伝導ブロッ
ク(3a)に重ね合わされる吸熱側のフィン部材(2a)と、熱
伝導ブロック(3b)に重ね合わされる放熱側のフィン部材
(2b)と、が取り付けられている。 ＊枠体(4) ＊ 枠体(4) は、図３及び図４に示すように、上下に貫通す
る矩形の開口を有し、この開口の周壁の下部からつば部
(41)が内周側に突出し、このつば部(41)により囲まれる
口部が熱移動素子(1) を収容する為の収容口部(42)とな
っている。そして、つば部(41)の下方には、前記周壁よ
りも更に外周側に拡がる支持段部(46)が形成されてい
る。

【００２５】又、この枠体(4) は、電気絶縁性を有する
と共に、後述の金属製のボルト(5a)(5b)よりも大幅に熱
伝導率の低い断熱材により構成されている。この断熱材
としては、ベークライトやＡＢＳ樹脂等の耐熱合成樹脂
が採用されているが、この他、セラミック等を採用でき
る。 ＊熱移動素子(1) ＊ 熱移動素子(1) は、図３及び図４に示すように、正方形
の板状部材であり、その下面が上記した吸熱面(11)であ
り上面が上記した放熱面(12)となっている。そして、一
対の熱移動素子(1) が水平方向に並んで全体として長方
形板となった状態で上記の収容口部(42)に丁度収容され
ている。

【００２６】又、各熱移動素子(1) には、吸熱面(11)と
放熱面(12)との間から外部に延びるリード線(13)(14)が
備えられており、これらリード線(13)(14)間に電流を流
すことで吸熱面(11)が低温部となり放熱面(12)が高温部
となる構成である。尚、これら吸熱面(11)及び放熱面(1
2)は、共に平面となっている。 ＊熱伝導ブロック(3a)及び断熱材(4a)＊ 吸熱面(11)に重ね合わされる熱伝導ブロック(3a)は、ア
ルミニューム合金製であり、図３及び図４に示すよう
に、収容口部(42)に丁度収容される大きさの厚肉の板体
となっている。そして、この熱伝導ブロック(3a)の上面
は、両方の熱移動素子(1) の吸熱面(11)と全域に亙って
接触している。又、この熱伝導ブロック(3a)の厚さは、
吸熱面(11)の下面と、この熱伝導ブロック(3a)に取り付
けられるフィン部材(2a)との間隔に略一致するか、それ
よりも少し厚く（例えば、０．１ｍｍ程度）設定されて
いる。

【００２７】又、この熱伝導ブロック(3a)の下部は、収
容口部(42)と支持段部(46)との間にあるが、この間の周
壁と熱伝導ブロック(3a)との間隙部には、矩形断面の枠
状の断熱材(4a)が密に収容されている。この断熱材(4a)
は、上記した枠体(4) よりも更に熱伝導率の低い材質に
より構成されており、このものでは、ポリプロピレンの
発泡体を採用している。尚、ポリエチレンの発泡体など
を採用してもよい。

【００２８】＊フィン部材(2a)＊ 図３及び図４に示すように、熱伝導ブロック(3a)に重ね
合わされるフィン部材(2a)は、水平姿勢の厚肉板状のベ
ース部(21)と、このベース部(21)から下方に垂下する平
行な一対の支持片(22)と、各支持片(22)から水平方向に
突出して上下に並ぶ複数のフィン部(23)と、からなる。

【００２９】ベース部(21)は、枠体(4) の支持段部(46)
に丁度嵌め込まれており、枠体(4)のつば部(41)及び断
熱材(4a)に貫通してベース部(21)のネジ部(24)に螺合す
るボルト(5a)によって、複数箇所で締め付けられてい
る。これによって、枠体(4) と断熱材(4a)とフィン部材
(2a)が一体化されている。尚、断熱材(4a)は、ベース部
(21)とつば部(41)との間に挟圧状態に介在されている。

【００３０】又、この状態にて、ボルト(5a)の頭部がつ
ば部(41)内に完全に没入してつば部(41)の上面から突出
しない構成となっている。 ＊熱伝導ブロック(3b)及び断熱材(4b)＊ 上記した放熱面(12)に重ね合わされる熱伝導ブロック(3
b)は、アルミニューム合金製であり、図３及び図４に示
すように、厚肉の板体となっている。

【００３１】この熱伝導ブロック(3b)は、枠体(4) に於
けるつば部(41)の上方域に収容される大きさであり、そ
の厚さは、つば部(41)から枠体(4) の上面までの寸法に
一致するか、それよりも厚く設定されている。そして、
この熱伝導ブロック(3b)の下面は、両方の熱移動素子
(1) の放熱面(12)と全域に亙って接触している。又、こ
の熱伝導ブロック(3b)の上面は、前記下面よりも一回り
大きく設定されている。

【００３２】尚、この熱伝導ブロック(3b)の周壁は、つ
ば部(41)側に向く傾斜面(37)となっている。そして、こ
の傾斜面(37)とつば部(41)との間には、上記した断熱材
(4a)と同じ材質の断熱材(4b)が圧入状態で介在されてい
る。 ＊フィン部材(2b)＊ 図３及び図４に示すように、熱伝導ブロック(3b)に重ね
合わされるフィン部材(2b)は、枠体(4) を上方から被覆
する大きさの矩形の主板(25)と、この主板(25)から直立
して主板(25)の長辺に平行に延びるように並ぶ複数のフ
ィン部(26)と、からなる。

【００３３】そして、主板(25)に於いてフィン部(26)群
の外側部分には、後述するカバー体(6) の周辺フランジ
(63a) と共にボルト(5b)が貫通している。 ＊カバー体(6) ＊ 図３及び図４に示すように、フィン部材(2b)と枠体(4)
には、ファン(6a)を内蔵するカバー体(6) が被せられて
いる。このカバー体(6) は、ファン(6a)を内蔵した頭部
(62)と、この頭部(62)の下方に連続し且つフィン部材(2
b)を収容する胴部(61)と、周辺フランジ(63a) を介して
胴部(61)の下端に連設されたスカート部(63)と、を備え
ている。

【００３４】スカート部(63)は、枠体(4) を全周に亙っ
て包囲しており、周辺フランジ(63a) が上記した主板(2
5)に於けるフィン部(26)群の外側部分に重ね合わされて
いる。そして、枠体(4) には、その上面から雌ネジ部(4
8)が穿設されており、この雌ネジ部(48)に対して、周辺
フランジ(63a) 及び主板(25)を貫通させたボルト(5b)が
螺合している。これによって、フィン部材(2b)及びカバ
ー体(6) が枠体(4) にネジ止めされたものとなってい
る。

【００３５】このとき、熱伝導ブロック(3b)の厚さは、
枠体(4) のつば部(41)よりも上方の寸法よりも極僅かに
（例えば、０．１ｍｍ程度）厚く設定されていることか
ら、ボルト(5b)によりフィン部材(2b)を枠体(4) に取り
付けた状態では、熱伝導ブロック(3b)と熱移動素子(1)
の放熱面(12)との接触部での密着度合いが高まったもの
となる。

【００３６】このカバー体(6) では、頭部(62)の頂壁部
に吸気口(65)が形成されると共に、胴部(61)に於けるフ
ィン部(26)の延びる方向に対向する側壁の各々に排気口
(64)が形成されている。尚、頭部(62)には、吸気口(65)
を保護する為の吸気口ガード(65a) が装着されている。
又、頭部(62)内のファン(6a)は、頭部(62)の内周面から
延びる複数の支持杆(69)により支持されたモータ(67)
と、その出力軸に結合されて吸気口(65)に臨む羽根車(6
8)と、からなる。

【００３７】従って、このファン(6a)が作動すると、吸
気口(65)から吸い込まれた空気がフィン部(26)に加圧状
態に吹き付けられてフィン部(26)に沿って流れた後に排
気口(64)の各々から排出される。これによって、フィン
部材(2b)が空冷される。 ［冷却装置(100) の使用について］この冷却装置(100)
は、図２及び図４に示すように、本体ケース(70)の排出
管(76)側端部にセットされるが、このとき、本体ケース
(70)の排出管(76)側端部の側壁に跨って枠体(4) が載置
されると共に、フィン部材(2a)のフィン部(23)群が濾過
室(7a)内の貯留水に水没する。又、左右の支持片(22)に
連設されたフィン部(23)群相互間に排出管(76)が位置す
る。

【００３８】そして、このセット後に、濾過装置(7) の
モータ(74)及び冷却装置(100) の各々の作動スイッチ
（図示せず）をオンとすると、上記したように、モータ
(74)の作動により水槽(8) と濾過室(7a)との間で水が循
環して、水の汚れが除去される。冷却装置(100) では、
通電された熱移動素子(1) にペルチェ効果で熱移動が生
じるが、このとき、上記したボルト(5a)とフィン部材(2
a)の螺合、及び、ボルト(5b)と枠体(4) の螺合によっ
て、上記したように、熱移動素子(1) と熱伝導ブロック
(3a)(3b)とフィン部材(2a)(2b)との夫々の接触部での密
着度合いが高められているから、これら接触部で熱移動
が十分に行われる。

【００３９】従って、フィン部材(2a)の熱が熱伝導ブロ
ック(3a)を通じて吸熱面(11)に伝導され、これによっ
て、フィン部材(2a)によりその周囲の水が冷却される。
そして、この冷却された水が排出管(76)から水槽(8) に
流れ込むことから、水槽(8) 内の水が冷却されて夏場で
も魚飼育に適する温度に維持される。又、熱移動素子
(1) での熱移動によって、放熱面(12)の熱が熱伝導ブロ
ック(3b)を通じてフィン部材(2b)に伝導される。このフ
ィン部材(2b)の熱は、その周囲の空気に放出されるが、
このものでは、上記したように、ファン(6a)が作動して
吸気口(65)から排気口(64)の各々に空気を流すことか
ら、この空気によりフィン部材(2b)から効率よく放熱さ
れる。

【００４０】一方、このように吸熱側のフィン部材(2a)
から放熱側のフィン部材(2b)に熱が移動しているとき、
フィン部材(2a)とボルト(5a)との間、及び、フィン部材
(2b)とボルト(5b)との間でも、熱移動が生じる。しか
し、これらボルト(5a)及びボルト(5b)との間には、枠体
(4) が介在されており、これらボルト(5a)とボルト(5b)
が相互に非接触となっている。従って、枠体(4) がボル
ト(5a)とボルト(5b)による締付力の伝達経路の一部を構
成するものとなり、この断熱部材(4) は、ボルト(5a)及
びボルト(5b)よりも大幅に熱伝導率が低いから、ネジ止
め用ボルトを介したフィン部材(2a)(2b)相互の熱移動経
路での熱移動が遮断されている。

【００４１】このものでは、フィン部材(2a)(2b)相互を
ネジ止めする為のボルト自体が吸熱側のボルト(5a)と放
熱側のボルト(5b)とに分かれているから、フィン部材(2
a)(2b)相互のネジ止め部での熱移動が確実に抑えられた
ものとなる。このものでは、熱伝導ブロック(3a)と枠体
(4) との間に枠体(4) よりも更に熱伝導率の低い断熱材
(4a)が介在されると共に、熱伝導ブロック(3b)と枠体
(4) との間にも同様の断熱材(4b)が介在されている。従
って、これら断熱材(4a)(4b)によって、熱伝導ブロック
(3a)(3b)と枠体(4) との間の熱移動が抑えられるものと
なり、この点でも、枠体(4) による熱移動抑制の効果が
向上する。

【００４２】このものでは、熱移動素子(1) 及び熱伝導
ブロック(3a)(3b)が枠体(4) により保持される構成とな
っているから、これら熱移動素子(1) 及び熱伝導ブロッ
ク(3a)(3b)相互の組付け作業が容易となる。又、この枠
体(4) が断熱部材として機能するから、これらを別々に
設けたものに比べて構成が簡素化される。 ［他の実施の形態］．図５は、他の実施の形態の熱交
換部材取付構造の要部断面図である。

【００４３】上記の実施の形態では、フィン部材(2b)に
貫通するボルト(5b)が断熱部材としての枠体(4) に螺合
し、この枠体(4) のつば部(41)を貫通するボルト(5a)が
フィン部材(2a)に螺合する構成とした。この他、同図に
示すように、フィン部材(2a)(2b)に各々貫通するボルト
(5a)(5b)の両方が枠体(4) の雌ネジ部(48)(49)に螺合す
る構成としてもよい。

【００４４】．図６は、更に他の実施の形態の熱交換
部材取付構造の断面図であり、図７は、図６の熱交換部
材取付構造に用いられる断熱部材(401) の斜視図であ
る。図６に示す熱交換部材取付構造は、基本的には、図
９の従来のものと同様の構成である。従って、このまま
では、フィン部材(9a)(9b)に跨って貫通するボルト(96)
を介してフィン部材(9a)(9b)相互間で熱移動が生じる。

【００４５】しかし、この図６のものでは、フィン部材
(9a)(9b)と、ボルト(96)及びこれに螺合するナット(97)
との間に、ボルト(96)及びナット(97)よりも熱伝導率の
低い断熱部材(401) が各々介在されている。具体的に
は、各断熱部材(401) は、図７に示すように、筒部(41
2) の一端からフランジ部(411) が張り出す構成となっ
ており、図６に示すように、筒部(412)には、ボルト(9
6)の軸部が挿通し、フランジ部(411) は、ボルト(96)の
頭部及びナット(97)とフィン部材(9a)(9b)との間に介在
されている。

【００４６】これによって、ボルト(96)及びナット(97)
による締付力伝達経路の一部が断熱部材(401) で構成さ
れたものとなり、この断熱部材(401) によって、ネジ止
め用ボルトを介したフィン部材(9a)(9b)相互間の熱移動
が抑えられたものとなる。尚、このものでは、断熱部材
(401) を、フィン部材(9a)側とフィン部材(9b)側の両方
に設けたが、一方にのみ設けてもよい。この場合でも、
断熱部材(401) によって、ネジ止め用ボルトを介したフ
ィン部材(9a)(9b)相互間の熱移動が抑えられたものとな
る。

【００４７】．図８は、更に他の実施の形態の熱交換
部材取付構造の断面図である。上記の実施の形態では、
既述の『断熱部材』として、上記の枠体(4) を採用した
が、これの代わりに、同図に示す枠体(4c)及び中継体(4
00) を採用してもよい。このものでは、枠体(4c)は、熱
移動素子(1) 及び熱伝導ブロック(3a)(3b)を包囲する筒
部(40)と、この筒部(40)の軸方向の中程から外周側に張
り出した取付板(44)と、前記中程から内周側に張り出し
た枠状のフランジ部(43)と、が備えられている。

【００４８】フランジ部(43)の内周孔には、上記の実施
の形態と同様にして熱移動素子(1)が収容されている。
又、筒部(40)とフィン部材(2a)のベース部(21)とは、非
接触となっている。そして、フランジ部(43)とベース部
(21)との間には、矩形断面の枠状の中継体(400) が介在
されている。

【００４９】これら枠体(4c)と中継体(400) は、上記の
枠体(4) と同様、電気絶縁性を有する断熱材により構成
されており、この断熱材としては、ベークライトやＡＢ
Ｓ樹脂等の耐熱合成樹脂が採用されている。枠体(4c)の
フランジ部(43)とフィン部材(2b)の主板(25)との間に
は、上記した断熱材(4b)が介在されており、この場合の
断熱材(4b)は、枠体(4c)及び中継体(400) よりも更に熱
伝導率の低い材質（例えば、ポリプロピレンの発泡体）
により構成されている。

【００５０】又、フランジ部(43)と中継体(400) との間
には、矩形断面の枠状の断熱材(4d)が介在されている。
そして、中継体(400) とフィン部材(2a)のベース部(21)
との間には、矩形断面の枠状の断熱材(4e)が介在されて
いる。尚、これら断熱材(4d)(4e)は、断熱材(4b)と同じ
材質で構成されている。このものでは、中継体(400) 及
び断熱材(4e)に貫通するボルト(55)がベース部(21)の雌
ネジ部(28)に螺合して、これら各部が締め付けられてい
る。又、フランジ部(43)、断熱材(4d)及び中継体(400)
に貫通するボルト(53)と、これに螺合するナット(54)に
よって、これら各部が締め付けられている。更に、上記
した周辺フランジ(63a) 、主板(25)及び取付板(44)に貫
通するボルト(51)と、これに螺合するナット(52)によっ
て、これら各部が締め付けられている。尚、ボルト(51)
(53)(55)及びナット(52)(54)は、何れも金属製である。

【００５１】このものでは、前記した各部のネジ止めに
よって、熱移動素子(1) 、熱伝導ブロック(3a)(3b)及び
フィン部材(2a)(2b)が相互に密着したものとなる。そし
て、既述の断熱部材としての枠体(4c)及び中継体(400)
によってボルト相互間の熱移動が遮られることから、ボ
ルトを介したフィン部材(2a)(2b)相互の熱移動経路での
熱移動が遮断されたものとなる。

【００５２】このものでは、前記熱移動経路の複数箇所
で熱移動が遮断されたものとなるから、ネジ止め用のボ
ルトを介した熱移動が確実に抑えられる。このもので
は、フランジ部(43)と中継体(400) との間、中継体(40
0) とフィン部材(2a)との間、及び、フィン部材(2b)と
フランジ部(43)との間に、枠体(4c)及び中継体(400) よ
りも更に熱伝導率の低い断熱材(4d)(4e)(4b)が各々介在
されており、又、枠体(4c)とフィン部材(2a)とが非接触
であるから、熱移動素子(1) 及び熱伝導ブロック(3a)(3
b)の周囲のフィン部材(2a)(2b)相互間では、ボルト以外
の部分を介した熱移動が確実に抑えられる。従って、こ
の点でも、フィン部材(2a)(2b)相互の温度平衡化が防止
される。

【００５３】このものでは、熱移動素子(1) 及び熱伝導
ブロック(3a)(3b)が枠体(4c)により保持される構成とな
っているから、これら熱移動素子(1) 及び熱伝導ブロッ
ク(3a)(3b)相互の組付け作業が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態に於ける水槽用の冷却装
置(100) の使用状態の斜視図

【図２】図１の冷却装置(100) が装着される濾過装置
(7) の本体ケース(70)のＩＩーＩＩ断面図

【図３】図１の冷却装置(100) の組立斜視図

【図４】図１の冷却装置(100) のＩＶーＩＶ断面図

【図５】他の実施の形態の熱交換部材取付構造の要部断
面図

【図６】更に他の実施の形態の熱交換部材取付構造の断
面図

【図７】図６の熱交換部材取付構造に用いられる断熱部
材(401) の斜視図

【図８】更に他の実施の形態の熱交換部材取付構造の断
面図

【図９】従来の熱交換部材取付構造の断面図

【符号の説明】

(1) ・・・熱移動素子 (2a)(2b)・・・フィン部材 (3a)(3b)・・・熱伝導ブロック (4) ・・・枠体 (5a)(5b)・・・ボルト (4a)(4b)・・・断熱材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ペルチェ効果を利用した熱移動素子の吸
   熱面とこれとは反対側の放熱面の各々に対して熱交換部
   材をネジ止め機構を用いて取り付けるようにした熱移動
   素子への熱交換部材取付構造において、 前記ネジ止め機構は、金属製のボルトとこれに螺合され
   るナット部との締付力により前記熱交換部材の各々が前
   記熱移動素子を挟圧する構成であり、 前記ボルト及び前記ナット部による締付力伝達経路の一
   部が断熱部材からなることを特徴とする熱移動素子への
   熱交換部材取付構造。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記断熱部材は、前
   記熱交換部材に於ける前記熱移動素子よりも張り出した
   部分の相互間に介在され、前記断熱部材と前記各熱交換
   部材とが夫々前記ボルトと前記ナット部の螺合により各
   別に締め付けられる構成である熱移動素子への熱交換部
   材取付構造。
3. 【請求項３】 請求項２において、 前記吸熱側の熱交換部材は、フィン部材と、これと前記
   吸熱面との間に密に介在された熱伝導体と、を具備し、 前記放熱側の熱交換部材は、フィン部材と、これと前記
   放熱面との間に密に介在された熱伝導体と、を具備し、 前記断熱部材は、前記フィン部材相互間にて、前記熱移
   動素子及び前記各熱伝導体を保持する断熱材製の枠体で
   ある熱移動素子への熱交換部材取付構造。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記枠体は、前記フ
   ィン部材相互間に亙って介在され、前記枠体と前記各熱
   伝導体との間には、前記枠体よりも更に熱伝導率の低い
   断熱材が各々介在された熱移動素子への熱交換部材取付
   構造。
5. 【請求項５】 請求項３において、 前記枠体は、その主体部から内周側に張り出した枠状の
   フランジ部を備え、 前記断熱部材は、前記フィン部材の一方と前記フランジ
   部との間に介在された枠状の中継体を更に含み、 前記フランジ部と前記中継体との間、前記中継体と前記
   一方のフィン部材との間、及び、前記フィン部材の他方
   と前記フランジ部との間には、前記枠体及び前記中継体
   よりも更に熱伝導率の低い断熱材が各々介在され、 前記他方のフィン部材と前記主体部、前記フランジ部と
   前記中継体、及び、前記中継体と前記一方のフィン部
   材、が夫々前記ボルトと前記ナット部の螺合により各別
   に締め付けられる構成であり、 前記枠体と前記一方のフィン部材とが非接触である熱移
   動素子への熱交換部材取付構造。