JP2000234836A - 温冷装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱効率および冷却効率が高く、飲料缶を確
実に保持でき、コストが安い温冷装置を提供する。 【解決手段】 底部３の内面に飲料缶５が載置される伝
熱体２と、伝熱体２を加熱または冷却すべく、底部３の
外面に設けられたペルチェ素子６を備え、伝熱体２は飲
料缶５を囲む側部４が形成され、底部３と側部４が一体
的に形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は温冷装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の装置は、例えば特開平８
−５２１８号公報に示されている。この公報によると、
飲料缶が載置される伝熱体と、伝熱体の下部に接続され
たフィンと、フィンに接続されたペルチェ素子とが設け
られている。そして、カップホルダが飲料缶を囲むべ
く、伝熱体に溶接により立設して接続されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしこの装置は、ペ
ルチェ素子による加熱効率および冷却効率が悪い第１の
欠点がある。本発明者がその原因を究明したところ、伝
熱体とカップホルダとの接続が溶接であり、伝熱体が持
つ熱量が効率良くカップホルダに伝熱されていないため
である事が判った。

【０００４】更に、この装置では、飲料缶を保持するた
めに、１個のリングを伝熱体上に設け、円周状のリング
の内部にて飲料缶を保持している。そのため、飲料缶が
大型のものは保持できるが、小型のものは、リングとの
隙間が大きく、容易に移動し飲料缶中の飲料物がこぼれ
易い第２の欠点がある。特に、この装置を自動車内に設
置した場合、飲料物は、更にこぼれ易い。

【０００５】従って、本発明はこの様な従来の欠点を考
慮して、加熱効率および冷却効率が高く、かつ飲料缶を
確実に保持でき、かつコストが安い温冷装置を提供す
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すため
に、請求項１の本発明では、底部の内面に飲料缶が載置
される伝熱体と、前記伝熱体を加熱または冷却すべく、
前記底部の外面に設けられたペルチェ素子とを備え、前
記伝熱体は前記飲料缶を囲む側部が形成され、前記底部
と前記側部が一体的に形成される。

【０００７】請求項２の本発明では、前記伝熱体を囲む
本体を設け、前記本体を上本体と下本体により構成し、
前記上本体と前記下本体を円周方向に移動可能に構成
し、前記飲料缶を囲むべく、１端が前記上本体に固定さ
れ、他端が前記下本体に固定されたリングを設ける。

【０００８】請求項３の本発明では、前記上本体に複数
の第１係合部を設け、前記下本体に複数の第２係合部を
設け、前記第１係合部と前記第２係合部を係合させる事
により、前記下本体に対する前記上本体の円周方向位置
を調節可能に構成する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態１に
係る温冷装置１を、図１ないし図４に従い説明する。図
１は温冷装置１の斜視図、図２（ａ）は温冷装置１の平
面図、図２（ｂ）は温冷装置１の正面断面図、図３は温
冷装置１の要部斜視図、図４は温冷装置１の電気ブロッ
ク図である。

【００１０】これらの図に於て、伝熱体２は熱伝導率の
良い材質（例えばアルミニウム等）から成り、底部３お
よび側部４を有し、例えば上方が開放した有底円筒状に
形成されている。伝熱体２は、例えば機械加工（絞り加
工等）により、底部３および側部４が一体的に形成され
たものであり、従来の装置の様に、別物を接続したもの
でない。例えばコーヒー等を収納した飲料缶５は、底部
３の内面に載置され、側部４により囲まれている。

【００１１】ペルチュ素子６は、底部３の外面に接続さ
れている。ペルチュ素子６は、上基板７と、下基板８
と、Ｐ型半導体９ａ、９ｂ、９ｃと、Ｎ型半導体１０
ａ、１０ｂ、１０ｃ等から構成されている。上基板７は
例えばアルミナから成り、その裏面に、各々が離れて位
置する電極１１、１２、１３が形成されている。下基板
８は例えばアルミナから成り、その表面に各々が離れて
位置する電極１４、１５、１６、１７が形成されてい
る。

【００１２】Ｐ型半導体素子９ａの１端は電極１１に接
続され、他端は電極１４に接続されＮ型半導体素子１０
ａの１端は電極１１に接続され、他端は電極１５に接続
されている。Ｐ型半導体素子９ｂの１端は電極１２に接
続され、他端は電極１５に接続され、Ｎ型半導体素子１
０ｂの１端は電極１２に接続され、他端は電極１６に接
続されている。

【００１３】Ｐ型半導体素子９ｃの１端は電極１３に接
続され、他端は電極１６に接続されＮ型半導体素子１０
ｃの１端は電極１３に接続され、他端は電極１７に接続
されている。この様に、電極１４と、各半導体素子９
ａ、１０ａ、９ｂ、１０ｂ、９ｃ、１０ｃと、電極１７
は直列接続されている。各半導体素子９ａ、１０ａ、９
ｂ、１０ｂ、９ｃ、１０ｃは、上基板７と下基板８に挟
まれて位置している。

【００１４】放熱体１８は熱伝導率の良い材質（例えば
アルミニウム等）から成り、上放熱体１９とフィン２０
と下放熱体２１から構成されている。フィン２０は複数
の板が各々、離れて位置すべく、上放熱体１９と下放熱
体２１に挟まれている。

【００１５】この様に構成し、電極１７に正電圧を印加
し、電極１４に負電圧を印加する事により、上基板７お
よび伝熱体２は冷却される。その逆に、電極１７に負電
圧を印加し、電極１４に正電圧を印加する事により、上
基板７および伝熱体２は加熱される。

【００１６】本体２２は上本体２３と下本体２４から成
り、伝熱体２を囲む様に設けられている。上本体２３は
下本体２４に対し、円周方向に移動可能に設けられてい
る。

【００１７】具体的には、上本体２３は例えば、円筒状
に形成され、断面から見れば（図２（ｂ）参照）、逆Ｌ
字状に形成されている。上本体２３の外面には、例え
ば、複数の凹部から成る第１係合部２５が、略等間隔に
形成されている。第１係合部２５同士の間は、平坦部が
形成されている（図３参照）。

【００１８】下本体２４は例えば円筒状に形成され、断
面から見れば（図２（ｂ）参照）、逆Ｌ字状に形成され
ている。下本体２４の外面には、例えば、複数の凸部か
ら成る第２係合部２６が略等間隔に形成されている。第
２係合部２６同士の間は、平坦部が形成されている（図
３参照）。下本体２４の下部は平面から見れば（図２
（ａ）参照）、略長方形に形成され、下本体２４の底面
は放熱体１８に当接され、下本体２４は放熱体１８にビ
ス（図示せず）等により固定されている。

【００１９】断熱体２７は、伝熱体２を構成する側部４
の外面と、下本体２４の内面との間に挟まれて固定され
ている。使用者は上本体２３を持上げて円周方向に移動
させ上本体２３を下本体２４上に載置すると、第１係合
部２５と第２係合部２６は係合する。この様に、所望の
第１係合部２５を第２係合部２６に係合させる事によ
り、下本体２４に対する上本体２３の円周方向の位置
を、所望の位置に調節できる。

【００２０】第１固定具２８は上本体２３の内面の適所
に固定され、円周方向に孔が形成されている。第１固定
具２８は上本体２３と一体形成されても良い。第２固定
具２９は下本体２４の内面の適所に固定され、円周方向
に孔が形成されている。第２固定具２９は下本体２４と
一体形成されても良い。

【００２１】リング３０は例えばバネ材からなり、略円
状に形成されている。リング３０の１端は第１固定具２
８の孔に挿入、固定され、リング３０の他端は第２固定
具２９の孔に挿入、固定されている。この様に、リング
３０は１端が上本体２３に固定され、他端が下本体２４
に固定され、飲料缶５を囲む様に設けられている。

【００２２】図４に示した温冷装置１に於て、シガライ
タープラグ３２は電源プラグであり例えば自動車に設け
られたシガライターソケット（電源コンセント）３３に
接続される。電源回路３４の入力側はシガライタープラ
グ３２に接続され、出力側は制御回路３５および駆動回
路３６に接続されている。

【００２３】制御回路３５は例えばマイクロコンピュー
タからなり、その入力側は温冷切換スイッチ３７と、温
度センサ３８に各々、接続されている。制御回路３５の
出力側は駆動回路３６に接続され、駆動回路３６の出力
側はペルチェ素子６に接続されている。以上の部品によ
り、温冷装置１が構成されている。

【００２４】次に、温冷装置１の動作を図１ないし図５
に従い説明する。図５は飲料缶５よりも小型の飲料缶３
９が載置された時の温冷装置１を示す図面である。

【００２５】これらの図に於て、使用者は最初に、シガ
ライタープラグ３２をシガライターソケット３３へ挿入
する。使用者は、上本体２３に設けられた第１係合部２
５（例えば図２（ａ）のＡ）が、下本体２４に設けられ
た第２係合部２６（例えば図２（ａ）のＢ）上に位置す
る様に、上本体２３を円周方向に回し、位置調節を行な
う。

【００２６】この時、リング３０の内径は最大径とな
り、使用者は、大型の飲料缶５（例えば外径が７０ｍｍ
程度）を底部３上に載置する。飲料缶５はリング３０に
囲まれリング３０との隙間が少ししかないので、移動可
能距離は少しであり、飲料缶５の蓋を開いて載置し続け
ても、飲料缶５内の飲料物が外部へこぼれにくい。

【００２７】使用者が例えば、温冷切換スイッチ３７を
「冷却」側に設定すると、制御回路３５は駆動回路３６
を介して、ペルチェ素子６に、負極性電圧を印加させ
る。即ち、下基板８に設けられた電極１４に負電圧が印
加され、電極１７に正電圧が印加される。その結果、上
基板７は冷却され、下基板８は加熱される。

【００２８】上基板７に接続された底部３は冷却され、
底部３と一体形成された側部４は冷却される。そして、
底部３に接触し、側部４に囲まれた飲料缶５は冷却さ
れ、使用者が飲みたい時に、温冷装置１はいつでも、冷
たい飲料缶５を提供できる。

【００２９】また、この温冷装置１を自動車のダッシュ
ボードに設けられたエアコンの吹出口４０の前方に配置
する事により（図１参照）、ペルチェ素子６を構成し加
熱された下基板８は、放熱体１８を介して、吹出口４０
からの冷風により冷却される。その結果、ペルチェ素子
６による上基板７の加熱効率が高まる。

【００３０】次に、使用者が温冷切換スイッチ３７を
「加熱」側に設定すると、制御回路３５はペルチェ素子
６に対し、電極１４に正電圧を印加させ、電極１７に負
電圧を印加させる。その結果、上基板７は加熱され、下
基板８は冷却される。

【００３１】この様にして、飲料缶５は、加熱された底
部３および側部４により加熱され、使用者が飲みたい時
に、温冷装置１は、いつでも、温かい飲料缶５を提供で
きる。なお、温度センサ３８は伝熱体２の温度を検知
し、制御回路３５はペルチェ素子６への電源供給を細か
く可変、または入切制御する事により、設定された温度
を一定に保持する事が出来る。

【００３２】次に、小型の飲料缶３９（例えば外径が４
５ｍｍ程度）を使用する例を、図５に従い説明する。使
用者は、上本体２３の第１係合部２５（例えば図５の
Ａ）が下本体２４の第２係合部２６（例えば図５のＣ）
上に位置する様に、上本体２３を円周方向に回し、位置
調節を行なう。

【００３３】この時、リング３０の内径は最小径とな
り、使用者は小型の飲料缶３９を底部３上に載置する。
飲料缶３９はリング３０に囲まれ、リング３０との隙間
が少ししかないので、移動可能距離は少しであり、飲料
缶３９の蓋を開いて載置し続けても、飲料缶３９内の飲
料物が外部へこぼれにくい。そして、使用者が温冷切換
スイッチ３７を、「冷却」側または「加熱」側に設定す
ると、上述の説明と同じく温冷装置１は飲料缶３９を各
々、冷却状態に維持し、または加熱状態に維持する事が
出来る。

【００３４】次に本発明の実施の形態２に係る温冷装置
４１を図６と図７に従い説明する。図６は温冷装置４１
の斜視図、図７（ａ）は温冷装置４１の平面図、図７
（ｂ）は温冷装置４１の正面断面図である。

【００３５】これらの図に於て、温冷装置４１は、温冷
装置１に送風機４２、４３を加えたものであり、その他
の部品は温冷装置１と同一である。送風機４２は例え
ば、ファン４４と、ケーシング４５と、ファンモータ４
６等からなり、放熱体１８の１側面に固定されている。
同様に、送風機４３は例えば、ファン（図示せず）と、
ケーシング４７と、ファンモータ４８等からなり、放熱
体１８の１側面に固定されている。

【００３６】温冷切換スイッチ３７が「冷却」側に設定
された場合、上述の様に、上基板７は冷却され、下基板
８は加熱される。この時、ファンモータ４６、４８は通
電され、送風機４２、４３は放熱体１８のフィン２０に
送風する。その結果、下基板８は放熱体１８を介して、
上記送風により熱交換され、ペルチェ素子６による上基
板７の冷却効率は高まる。

【００３７】また、温冷切換スイッチ３７が「加熱」側
に設定された場合、上述の様に、上基板７は加熱され、
下基板８は冷却される。この時、ファンモータ４６、４
８は通電され、送風機４２、４３は放熱体１８のフィン
２０に送風する。その結果、下基板８は放熱体１８を介
して、上記送風により熱交換され、ペルチェ素子６によ
る上基板７の加熱効率は高まる。

【００３８】この様に、温冷装置４１は送風機４２、４
３の送風により、冷却効率または加熱効率が高いので、
自動車内の任意の場所（例えばダッシュボードのトレイ
４９の上等）に設置する事ができ、使い勝手が向上す
る。

【００３９】

【発明の効果】上述の様に請求項１の本発明では、底部
の内面に飲料缶が載置される伝熱体と伝熱体を加熱また
は冷却すべく、底部の外面に設けられたペルチェ素子と
を備え伝熱体は飲料缶を囲む側部が形成され、底部と側
部が一体的に形成されたものである。この様に一体形成
されているので、ペルチェ素子により加熱または冷却さ
れた伝熱体の底部は、側部に十分な量の伝熱を行なう事
ができる。その結果、飲料缶は側部による伝熱を十分に
受けるので加熱効率または冷却効率が向上する。

【００４０】請求項２の本発明では、伝熱体を囲む本体
を設け、本体を上本体と下本体により構成し、上本体と
下本体を円周方向に移動可能に構成し、飲料缶を囲むべ
く、１端が上本体に固定され、他端が下本体に固定され
たリングを設ける。この様に構成する事により、飲料缶
の大きさ（外形寸法）に合せたリングの大きさを設定す
る事ができる。その結果、飲料缶とリングとの隙間をわ
ずかの距離に設定する事ができ、飲料缶の移動可能距離
は少なくなる。故に、飲料缶の蓋を開いて載置し続けて
も、飲料缶内の飲料物が外部へこぼれにくくなる。

【００４１】請求項３の本発明では、上本体に複数の第
１係合部を設け、下本体に複数の第２係合部を設け、第
１係合部と第２係合部を係合させる。上記構成により、
下本体に対する上本体の円周方向位置が、複数段階に調
節可能となる。

【００４２】故に、使用者は飲料缶の外径に合わせ、リ
ング内径の最良の大きさを設定でき飲料缶とリングとの
隙間を最良の距離に設定できる。その結果、各種の大き
さを持つ飲料缶を確実に保持できる。また、第１係合部
と第２係合部を形成し、リングを設けるだけなので、大
掛りな装置を必要とせず、コストが安い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る温冷装置１の斜視
図である。

【図２】図２（ａ）は温冷装置１の平面図、図２（ｂ）
は温冷装置１の正面断面図である。

【図３】温冷装置１の要部斜視図である。

【図４】温冷装置１の電気ブロック図である。

【図５】図５（ａ）は、小型の飲料缶３９が載置された
時の温冷装置１の平面図、図５（ｂ）は温冷装置１の正
面断面図である。

【図６】本発明の実施の形態２に係る温冷装置４１の斜
視図である。

【図７】図７（ａ）は温冷装置４１の平面図、図７
（ｂ）は温冷装置４１の正面断面図である。

【符号の説明】 ２ 伝熱体 ３ 底部 ４ 側部 ５ 飲料缶 ６ ペルチェ素子

フロントページの続き (72)発明者 奥田 範佳 島根県大原郡木次町山方320番地１ 島根 三洋工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3L045 AA01 AA07 BA01 CA01 DA04 FA03 KA07 LA05 MA02 PA02 PA04

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 底部の内面に飲料缶が載置される伝熱体
   と、前記伝熱体を加熱または冷却すべく、前記底部の外
   面に設けられたペルチェ素子とを備え、前記伝熱体は前
   記飲料缶を囲む側部が形成され、前記底部と前記側部が
   一体的に形成された事を特徴とする温冷装置。
2. 【請求項２】 前記伝熱体を囲む本体を設け、前記本体
   を上本体と下本体により構成し、前記上本体と前記下本
   体を円周方向に移動可能に構成し、前記飲料缶を囲むべ
   く、１端が前記上本体に固定され、他端が前記下本体に
   固定されたリングを設けた事を特徴とする請求項１の温
   冷装置。
3. 【請求項３】 前記上本体に複数の第１係合部を設け、
   前記下本体に複数の第２係合部を設け、前記第１係合部
   と前記第２係合部を係合させる事により、前記下本体に
   対する前記上本体の円周方向位置を調節可能に構成した
   事を特徴とする請求項２の温冷装置。