JP2000274873A - 熱電モジュールを内蔵するマニホールド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱電モジュール内蔵マニホールドにおいて、
熱媒体の流量を適正化することにより熱交換効率を向上
し得る新たな技術を提供する。 【解決手段】 熱電モジュール７を内蔵するマニホール
ド１において、冷却側熱媒体の流量と加熱側熱媒体の流
量とを異ならせることにより、熱交換効率の向上を図
る。また、冷却側熱媒体の低温度化を図るために、加熱
側熱媒体の流量よりも冷却側熱媒体の流量が小さくなる
ように、マニホールド１内の流路抵抗の設計や、渦巻き
ポンプを構成するインペラ５，６などのポンプ構成部材
を内蔵する場合には当該ポンプ構成部材の熱媒体送出能
力の設計を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はペルチェ効果を有す
る熱電モジュールを内蔵するマニホールドに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、フロンガスのオゾン層破壊作用が
地球的な問題となり、フロンガスを使用しない冷却装置
の開発が急がれている。また、コンプレッサを用いる一
般的な冷却装置では、使用される環境が静寂である場合
にはコンプレッサの駆動音が耳障りである。フロンガス
並びにコンプレッサを使用しない冷却装置の一つとし
て、熱電モジュールを使用した冷却装置が注目されてい
る。

【０００３】ここで熱電モジュールとは、ペルチェ（Pe
ltier)モジュールとして知られているものであり、二つ
の伝熱面を有し、直流電流を流すことにより一方の伝熱
面が加熱され、他方の伝熱面が冷却される機能を持つ部
材である。すなわち熱電モジュールでは、一方の面が放
熱面として機能し、他方が吸熱面として機能する。

【０００４】熱電モジュールを使用した冷却装置は、例
えば特表平６−５０４３６１号公報に開示されている。

【０００５】特表平６−５０４３６１号公報に開示され
た発明は、熱電モジュールをマニホールドに内蔵し、マ
ニホールド内では熱電モジュールを挟んで二つのキャビ
ティが構成されている。そしてマニホールドの放熱面に
面するキャビティは、熱交換器とポンプによって構成さ
れる閉回路に接続され、他方の吸熱面に面するキャビテ
ィも同様に熱交換器とポンプによって構成される閉回路
に接続されている。この様にして、熱電モジュールの放
熱側の伝熱面を含む循環回路と、冷却側伝熱面を含む循
環回路を構成し、この回路に水を主体とする熱媒体を循
環させる。そして二つの循環回路の内、冷却側の回路の
熱交換器によって所望の冷却を行う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記した特表平６−５
０４３６１号公報に開示された発明は、熱電モジュール
を使用して実用的な冷却を行い得る技術である。しかし
ながら、この技術は、冷却装置の基本的な構成を開示す
るものに過ぎず、実際にこの発明を冷蔵庫等に適用する
には、改良すべき点や、新たに解決しなければならない
多くの問題が存在している。すなわち、上記従来の熱電
モジュールを使用した冷却装置は、フロンガスを使用し
た冷却装置に比べて冷却効率が低いのが現状である。

【０００７】冷却効率を向上させるために、熱電モジュ
ールと熱媒体との間の熱交換がより円滑に行われように
する改良手段として、ＷＯ９５／３１６８８号（ＰＣＴ
／ＡＵ９５／００２７１号）に開示された発明が知られ
ている。ＷＯ９５／３１６８８号に開示された発明は、
マニホールドのキャビティ内に攪拌翼を設け、熱媒体と
熱電モジュールの伝熱面との接触機会を増大させるもの
である。

【０００８】しかし、冷却側熱媒体を所望の温度に冷却
するためには、熱電モジュールの吸熱面によって奪われ
る単位時間あたりの熱量と、冷却側熱媒体の単位時間あ
たりの流量との関係が重要となる。冷却熱量に比して流
量が多い場合には、攪拌翼によって熱媒体を十分に攪拌
させたとしても、熱媒体を所望の温度にまで冷却させる
ことはできない。

【０００９】本発明は、従来技術の上記した問題点に注
目し、冷却装置等の構成要素となる熱電モジュール内蔵
マニホールドにおいて、熱媒体の流量を適正化すること
により熱交換効率を向上し得る新たな技術を提供するこ
とを目的とする。

【００１０】また、本発明は、熱媒体の流量設計を容易
に行い得る技術を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、熱電モジュー
ルの特性に着目し、冷却側熱媒体（冷却用流体）の流量
と加熱側熱媒体（加熱用流体）の流量とを適正化するこ
とによって、マニホールド内における熱交換効率を向上
させた。即ち、熱電モジュールでは、ペルチェ効果によ
って吸熱面側の熱が放熱面側に移動される。一方、吸熱
面と放熱面との温度差が生じると、熱電モジュールを構
成する多数の半導体素子を介する熱伝導によって、放熱
面側の熱が吸熱面側に移動する。したがって、所定の電
流密度下では、吸熱面と放熱面の温度差は無限に大きく
なることはなく、モジュールの構造や使用環境に応じた
温度差に収束する。

【００１２】これにより、吸熱面の温度は、放熱面の温
度にほぼ比例して上下するので、放熱面を加熱側熱媒体
により十分に冷却させて吸熱面を所望の低温にするため
に、加熱側熱媒体の流量は可及的に大きくなされ、外部
の熱交換器（放熱フィンなど）により加熱側熱媒体を冷
却しつつ循環される。一方、冷却側熱媒体は、冷却キャ
ビティ内で長い時間滞留する程、吸熱面との熱交換によ
って冷却される。すなわち、冷却側熱媒体は、加熱側熱
媒体とは異なり、冷却キャビティから吐出されるときに
「所望の温度」（例えば５°Ｃ）に冷却されていること
が要求されている。冷却側熱媒体を加熱側熱媒体と同じ
流量としてしまうと、十分に冷却される前に吐出されて
しまい、冷却効率が悪い。

【００１３】そこで、本発明では、熱電モジュールを内
蔵するマニホールドにおいて、冷却側熱媒体の流量と加
熱側熱媒体の流量とを異ならせることにより、熱交換効
率の向上を図ったものである。冷却側熱媒体の低温度化
を図るためには、加熱側熱媒体の流量よりも、冷却側熱
媒体の流量が小さくなるように、マニホールド内の流路
抵抗の設計や、渦巻きポンプを構成するインペラなどの
ポンプ構成部材を内蔵する場合には、このポンプ構成部
材の熱媒体送出能力の設計を行う。

【００１４】これによれば、加熱側熱媒体の流量は、外
部の放熱フィンなどからなる熱交換器との間で循環させ
ることで放熱面から多くの熱量を奪うように最適設計す
る一方で、冷却側熱媒体の流量は、所望の温度が得られ
るように最適設計することができるため、良好な効率が
得られる。

【００１５】流量設計を行う場合、微小な構造変更によ
り流量が大きく変動してしまうと、流量の最適化設計が
行い難くなる。また、特にインペラを内蔵するマニホー
ルドにおいて、吐出口構造に無理な設計をすると、流量
が大幅に低減してしまい、実用上の問題が生じることも
ある。したがって、マニホールド内のキャビティからの
熱媒体吐出方向などの構造の変化の度合いに対する流量
の変動量が緩やかな数値範囲を予め見いだしておくこと
は、流量の最適化設計を容易に行うために有用である。
そして、種々のテストにより予め求められた数値範囲内
で、熱媒体吐出管の開口方向、径、構造等を設計するこ
とが好ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の熱電モジュールを内蔵す
るマニホールドは、内部に加熱側キャビティと冷却側キ
ャビティとを有するマニホールド本体と、加熱側キャビ
ティ及び冷却側キャビティの内部にそれぞれ設けられた
インペラと、前記インペラの一方を回転させる駆動手段
と、前記一方のインペラの回転力を他方のインペラに伝
達する動力伝達部材と、電流を流すと前記加熱側キャビ
ティに面する放熱面を加熱し前記冷却側キャビティに面
する吸熱面を冷却する熱電モジュールとを備え、前記マ
ニホールド本体には、前記加熱側キャビティに連通する
熱媒体導入口及び熱媒体吐出口と、前記冷却側キャビテ
ィに連通する熱媒体導入口及び熱媒体吐出口とが設けら
れているとともに、前記加熱側キャビティ内の前記イン
ペラの回転により前記加熱側キャビティの熱媒体導入口
から熱媒体吐出口へ送出される熱媒体の単位時間あたり
の流量と、前記冷却側キャビティ内の前記インペラの回
転により前記冷却側キャビティの熱媒体導入口から熱媒
体吐出口へ送出される熱媒体の単位時間あたりの流量と
が異なるように構成されているものである。

【００１７】かかる本発明によれば、各キャビティ内に
設けたインペラの回転により、各キャビティの熱媒体導
入口から熱媒体が導入され、キャビティ内に導入された
熱媒体はインペラにより撹拌されるとともに、熱媒体吐
出口から吐出される。キャビティ内では、熱媒体が撹拌
されることにより、加熱側熱媒体と熱電モジュールの放
熱面、及び、冷却側熱媒体と熱電モジュールの吸熱面の
接触機会が増大し、各熱媒体との効率の良い熱交換が行
われる。また、マニホールドにインペラを内蔵したの
で、外部のポンプを用いる必要がなく、全体の構造の簡
素化、小型化を図り得る。また、一方のインペラの回転
力を他方のインペラに伝達することにより両インペラを
回転駆動させたので、モータ部材の削減が図られ、部品
点数の削減による小型化とコスト低減とが図られる。さ
らに、冷却側の熱媒体の流量と、加熱側の熱媒体の流量
とに差を設けたのは、加熱側と冷却側とで熱媒体の流量
の適正値が異なるからである。したがって、本発明で
は、加熱側と冷却側とでそれぞれの目的に応じた最適設
計を行うことができ、より一層の効率の向上が図られ、
冷却装置に本発明のマニホールドを適用した場合におい
ては冷却効率のさらなる向上が図られる。

【００１８】なお、一方のインペラの駆動手段として
は、例えば、流体圧モータや電動モータを用いることが
できる。この電動モータは、マニホールド本体に外付け
されたものであって、モータの回動軸を一方のインペラ
に取付けたものとすることができる。また、構造の簡素
化、小型化を図るために、一方のインペラに回転子を取
付け、この回転子とともに電動モータを構成する固定子
をマニホールド本体に取付けても良い。また、インペラ
の動力伝達部材としては、各インペラに永久磁石（常磁
性体）を取付け、熱電モジュールを透過する磁力の作用
によって一方のインペラの回転力を他方のインペラに伝
達するものが好ましい。なお、この場合、各インペラに
設けた永久磁石の異極同士を対向させてＮ極とＳ極の吸
引力を用いてもよく、また、各インペラに設けた永久磁
石の同極同士を対向させて各磁石の反発力を用いて回転
力を伝達させてもよい。また、動力伝達部材として、両
インペラ間に設けられた伝動ギアなどを用いることもで
きる。また、複数の熱電モジュールを並設し、その一端
側の伝熱面を吸熱面として冷却側キャビティに対面さ
せ、他端側の伝熱面を放熱面として加熱側キャビティに
対面させることもできる。この場合、複数の熱電モジュ
ールを接触配置してもよく、熱電モジュール間に伝熱キ
ャビティを形成し、該キャビティ内の伝熱用熱媒体を介
在させてもよい。

【００１９】上記した本発明のマニホールドにおいて、
冷却側キャビティ内に導入される冷却側熱媒体の温度を
一層低下させるためには、加熱側キャビティ内のインペ
ラの回転により前記加熱側キャビティの熱媒体導入口か
ら熱媒体吐出口へ送出される熱媒体の単位時間あたりの
流量よりも、冷却側キャビティ内のインペラの回転によ
り前記冷却側キャビティの熱媒体導入口から熱媒体吐出
口へ送出される熱媒体の単位時間あたりの流量の方が小
さくなるように構成することが好ましい。これによれ
ば、冷却側熱媒体は、加熱側に比して、より長い時間キ
ャビティ内で滞留され、熱電モジュールの吸熱面に接触
することで所望の温度にまで冷却される。

【００２０】上記本発明のマニホールドにおいて、加熱
側と冷却側の熱媒体の流量に差を設ける手段は、特に限
定されない。キャビティの形状、熱媒体導入口や熱媒体
吐出口の構造、インペラの構造等の変更によって、流量
設計を行うことができる。

【００２１】加熱側キャビティにおける単位時間あたり
の熱媒体送出量と冷却側キャビティにおける単位時間あ
たりの熱媒体送出量とに差を設ける手段の一つは、加熱
側キャビティ及び冷却側キャビティの内周面をほぼ円形
状に形成し、前記加熱側キャビティの内周面の接線方向
に対する前記加熱側キャビティの熱媒体吐出口の開口方
向の角度と、前記冷却側キャビティの内周面の接線方向
に対する前記冷却側キャビティの熱媒体吐出口の開口方
向の角度とを異ならせることである。このように各キャ
ビティにおける熱媒体吐出口の開口方向を変えることに
より、冷却側キャビティ内からその熱媒体吐出口に至る
までの流路抵抗と、加熱側キャビティ内からその熱媒体
吐出口に至るまでの流路抵抗とに差が生じる。したがっ
て、各キャビティ内に設けたインペラの流体送出能力が
同等であったとしても、流路抵抗が異なることにより、
加熱側キャビティにおける単位時間あたりの熱媒体送出
量と冷却側キャビティにおける単位時間あたりの熱媒体
送出量とに差が生じる。この場合において、加熱側キャ
ビティにおける単位時間あたりの熱媒体送出量よりも冷
却側キャビティにおける単位時間あたりの熱媒体送出量
の方を小さくするためには、加熱側キャビティの内周面
の接線方向に対する加熱側キャビティの熱媒体吐出口の
開口方向の角度よりも、冷却側キャビティの内周面の接
線方向に対する冷却側キャビティの熱媒体吐出口の開口
方向の角度を大きくすればよい。

【００２２】ここで、インペラの撹拌作用により、各キ
ャビティ内においては、熱媒体は各キャビティの軸心部
から外周側に向けて渦巻いているので、吐出口の開口角
度をキャビティの接線方向に対して大きくしすぎると、
流路抵抗が大きくなりすぎ、ポンプとして適正な機能を
果たさなくなる。本願発明者は、吐出口の開口方向角度
と流量との関係を実験したところ、図２７に示す結果が
得られた。同図に示されるように、熱媒体吐出口の開口
方向角度が、キャビティ内周面の接線方向に対して１０
°を超えると、流量低下率は急峻なものとなっている。
したがって、加熱側キャビティの内周面の接線方向に対
する前記加熱側キャビティの熱媒体吐出口の開口方向の
角度、及び／又は、冷却側キャビティの内周面の接線方
向に対する前記冷却側キャビティの熱媒体吐出口の開口
方向の角度を、１０°以下に設定しておくことが、流量
確保のためには好ましい。冷却効率向上のためには、加
熱側熱媒体の流量を大きくし、冷却側熱媒体の流量を小
さくすることが好ましいため、この場合には、加熱側キ
ャビティの内周面の接線方向に対する前記加熱側キャビ
ティの熱媒体吐出口の開口方向の角度を１０°以下に設
定し、冷却側キャビティの内周面の接線方向に対する前
記冷却側キャビティの熱媒体吐出口の開口方向の角度を
１０°を超える角度に設定することができる。

【００２３】加熱側キャビティにおける単位時間あたり
の熱媒体送出量と冷却側キャビティにおける単位時間あ
たりの熱媒体送出量とに差を設ける他の手段は、加熱側
キャビティ内のインペラの大きさと、冷却側キャビティ
内のインペラの大きさとを異ならせることである。各イ
ンペラの大きさを変えることにより、各インペラによる
流体送出能力に差が設けられ、これにより流量の適正化
が図られる。インペラの大きさを変える方法としては、
例えば、加熱側キャビティ内のインペラの径と冷却側キ
ャビティ内のインペラの径とが異なるものとしたり、ま
た、加熱側キャビティ内のインペラの軸長と冷却側キャ
ビティ内のインペラの軸長とが異なるものとすることが
できる。

【００２４】インペラの構造により流量設計を行う場合
において、加熱側キャビティにおける単位時間あたりの
熱媒体送出量よりも冷却側キャビティにおける単位時間
あたりの熱媒体送出量の方を小さくして、冷却効率を上
げるためには、加熱側キャビティ内のインペラの大きさ
よりも、冷却側キャビティ内のインペラの大きさを小さ
くする。例えば、加熱側キャビティ内のインペラの径よ
りも、冷却側キャビティ内のインペラの径を小さくする
ことができ、また、加熱側キャビティ内のインペラの軸
長よりも、冷却側キャビティ内のインペラの軸長を小さ
くすることもできる。

【００２５】加熱側キャビティにおける単位時間あたり
の熱媒体送出量と冷却側キャビティにおける単位時間あ
たりの熱媒体送出量とに差を設けるためのさらに他の手
段は、加熱側キャビティの熱媒体吐出口の断面積と、冷
却側キャビティの熱媒体吐出口の断面積とを異ならせる
ことである。このように各キャビティの熱媒体吐出口の
断面積を変えることにより、各吐出口の流路抵抗に差が
生じる。したがって、各キャビティ内に設けたインペラ
の流体送出能力が同等であってとしても、流路抵抗が異
なることにより、加熱側キャビティにおける単位時間あ
たりの熱媒体送出量と冷却側キャビティにおける単位時
間あたりの熱媒体送出量とに差が生じる。この場合にお
いて、加熱側キャビティにおける単位時間あたりの熱媒
体送出量よりも冷却側キャビティにおける単位時間あた
りの熱媒体送出量の方を小さくするためには、加熱側キ
ャビティの熱媒体吐出口の断面積よりも、冷却側キャビ
ティの熱媒体吐出口の断面積を小さくすればよい。

【００２６】加熱側キャビティにおける単位時間あたり
の熱媒体送出量と冷却側キャビティにおける単位時間あ
たりの熱媒体送出量とに差を設けるためのさらに他の手
段は、加熱側キャビティの熱媒体導入口の断面積と、冷
却側キャビティの熱媒体導入口の断面積とを異ならせる
ことである。このように各キャビティの熱媒体導入口の
断面積を変えることにより、各導入口の流路抵抗に差が
生じる。したがって、各キャビティ内に設けたインペラ
の流体送出能力が同等であってとしても、流路抵抗が異
なることにより、加熱側キャビティにおける単位時間あ
たりの熱媒体送出量と冷却側キャビティにおける単位時
間あたりの熱媒体送出量とに差が生じる。この場合にお
いて、加熱側キャビティにおける単位時間あたりの熱媒
体送出量よりも冷却側キャビティにおける単位時間あた
りの熱媒体送出量の方を小さくするためには、加熱側キ
ャビティの熱媒体導入口の断面積よりも、冷却側キャビ
ティの熱媒体導入口の断面積を小さくすればよい。

【００２７】上記した加熱側キャビティにおける単位時
間あたりの熱媒体送出量と冷却側キャビティにおける単
位時間あたりの熱媒体送出量とに差を設けるための各手
段は、それぞれ単独でマニホールドに適用してもよく、
また、適宜組み合わせてマニホールドに適用することが
できる。

【００２８】上記した本発明のマニホールドにおいて、
放熱面と吸熱面とを平行に配置し、各インペラの回転軸
心を前記放熱面及び前記吸熱面に対して垂直に向けて配
置することができる。これによれば、インペラの軸心が
放熱面及び吸熱面に対して垂直に向けられているので、
このインペラによる撹拌効率が良く、放熱面又は吸熱面
の全面に熱媒体を均一に接触させることができる。さら
に、各インペラの回転軸心を同一軸心上に配置できるの
で、回転力伝達のロスも少なく、動力効率が向上され
る。

【００２９】また、加熱側キャビティの熱媒体導入口を
前記加熱側キャビティ内のインペラの回転軸心に沿って
開口形成し、前記インペラの中心部に、軸方向に貫通す
る熱媒体流通路を形成することができる。これによれ
ば、熱媒体導入口から加熱側キャビティ内への加熱側熱
媒体の流入が直線的なものとなるので、円滑に熱媒体が
導入され、加熱側キャビティ内での乱流も生じにくくな
るとともに、導入口から導入される熱媒体の流れのベク
トルが熱電モジュールの吸熱面に向けてほぼ垂直である
ので、放熱面との熱交換効率も向上する。

【００３０】また、冷却側キャビティの熱媒体導入口を
前記冷却側キャビティ内のインペラの回転軸心に沿って
開口形成し、前記インペラの中心部に、軸方向に貫通す
る熱媒体流通路を形成することができる。これによれ
ば、熱媒体導入口から冷却側キャビティ内への冷却側熱
媒体の流入が直線的なものとなるので、円滑に熱媒体が
導入され、冷却側キャビティ内での乱流も生じにくくな
るとともに、導入口から導入される熱媒体の流れのベク
トルが熱電モジュールの吸熱面に向けてほぼ垂直である
ので、吸熱面との熱交換効率も向上する。

【００３１】さらに、本願発明者は、各キャビティ内の
インペラの回転軸心と直交する平面に対する各熱媒体吐
出口の開口方向の角度と流量との関係を実験により導出
した。この結果を図２８に示す。同図に示すように、前
記角度が５°を超えると、角度の変化に対する流量減少
量が大きくなっている。したがって、加熱側熱媒体の流
量を大きくするためには、加熱側キャビティ内のインペ
ラの回転軸心と直交する平面に対する前記加熱側キャビ
ティの熱媒体吐出口の開口方向の角度を５°以下に設定
することが好ましい。また、冷却側熱媒体の流量を大き
くするためには、冷却側キャビティ内のインペラの回転
軸心と直交する平面に対する前記冷却側キャビティの熱
媒体吐出口の開口方向の角度を５°以下に設定すること
が好ましい。勿論、冷却効率向上のためには、上述した
ように冷却側熱媒体の流量を比較的少なくすることが好
ましいため、冷却側キャビティ内のインペラの回転軸心
と直交する平面に対する前記冷却側キャビティの熱媒体
吐出口の開口方向の角度を５°を超える角度に設定する
とともに、加熱側キャビティ内のインペラの回転軸心と
直交する平面に対する前記加熱側キャビティの熱媒体吐
出口の開口方向の角度を５°以下に設定することができ
る。

【００３２】上記本発明において、各熱媒体吐出口は、
マニホールド本体に設けたＬ字状に屈曲する吐出管の先
端開口によって形成することができる。この場合におい
て、吐出管の曲げ位置がキャビティから近すぎると、吐
出路の流路抵抗が急激に大きくなり、熱媒体の吐出量が
大幅に低減すると考えられる。そこで、本願発明者は、
Ｌ字状吐出管の基端部から屈曲部までの距離の前記吐出
管内径に対する比と、熱媒体の吐出量（流量）との関係
を実験により導出した。その結果を図２９に示す。同図
に示されるように、吐出管の基端部から屈曲部までの距
離の前記吐出管内径に対する比が１．５を下回ると、流
量が急激に減少することが判明した。したがって、加熱
側キャビティの熱媒体吐出口及び／又は冷却側キャビテ
ィの熱媒体吐出口を、マニホールド本体に設けられたＬ
字状に屈曲する吐出管の先端開口によって形成する場合
には、前記吐出管の基端部から屈曲部までの距離の前記
吐出管内径に対する比を１．５以上に設定することが好
ましい。

【００３３】上記したマニホールドは、インペラを内蔵
してポンプ機能をも内包するものであるが、インペラ内
蔵マニホールドのみならずインペラを単なる撹拌部材と
してポンプを外部に設けたマニホールドにおいても、冷
却側熱媒体と加熱側熱媒体の流量設計を行い、効率の向
上を図ることも可能である。即ち、本発明の熱電モジュ
ールを内蔵するマニホールドは、内部に加熱側キャビテ
ィと冷却側キャビティとを有するマニホールド本体を備
え、前記マニホールド本体には、加熱側キャビティに連
通する熱媒体導入口及び熱媒体吐出口が設けられている
とともに、冷却側キャビティに連通する熱媒体導入口及
び熱媒体吐出口が設けられており、前記マニホールド本
体内に、電流を流すと前記加熱側キャビティに面する放
熱面を加熱し前記冷却側キャビティに面する吸熱面を冷
却する熱電モジュールを内蔵しているとともに、前記冷
却側の熱媒体導入口から熱媒体吐出口に至る流路の流路
抵抗と、前記加熱側の熱媒体導入口から熱媒体吐出口に
至る流路の流路抵抗とが異なっているものである。

【００３４】これによれば、マニホールド内にインペラ
を内蔵する場合も、マニホールドの外部にポンプを設け
た場合でも、冷却側と加熱側のそれぞれの流路抵抗が異
なることにより、流量の適正化が図られ、熱電モジュー
ルを介して冷却側熱媒体と加熱側熱媒体との間で効率の
良い熱交換が行われるようになる。

【００３５】冷却効率の向上を目的とする場合には、加
熱側の熱媒体導入口から熱媒体吐出口に至る流路の流路
抵抗よりも、冷却側の熱媒体導入口から熱媒体吐出口に
至る流路の流路抵抗を大きくすればよい。

【００３６】冷却側の流路抵抗と加熱側の流路抵抗とに
差を設ける手段の一つは、加熱側キャビティ及び冷却側
キャビティの内周面を円形状に形成し、加熱側キャビテ
ィ内周面の接線方向に対する前記加熱側キャビティの熱
媒体吐出口の開口方向の角度と、前記冷却側キャビティ
内周面の接線方向に対する熱媒体吐出口の開口方向の角
度とを異ならせることである。この場合において、加熱
側の流路抵抗よりも冷却側の流路抵抗を大きくして冷却
側の流量を比較的小さくするためには、加熱側キャビテ
ィ内周面の接線方向に対する前記加熱側キャビティの熱
媒体吐出口の開口方向の角度よりも、前記冷却側キャビ
ティ内周面の接線方向に対する熱媒体吐出口の開口方向
の角度を大きくすればよい。

【００３７】冷却側の流路抵抗と加熱側の流路抵抗とに
差を設ける他の手段は、加熱側キャビティの熱媒体吐出
口の断面積と、冷却側キャビティの熱媒体吐出口の断面
積とを異ならせることである。この場合において、加熱
側の流路抵抗よりも冷却側の流路抵抗を大きくして冷却
側の流量を比較的小さくするためには、加熱側キャビテ
ィの熱媒体吐出口の断面積よりも、冷却側キャビティの
熱媒体吐出口の断面積を小さくすればよい。

【００３８】冷却側の流路抵抗と加熱側の流路抵抗とに
差を設けるためのさらに他の手段は、加熱側キャビティ
の熱媒体導入口の断面積と、冷却側キャビティの熱媒体
導入口の断面積とを異ならせることである。この場合に
おいて、加熱側の流路抵抗よりも冷却側の流路抵抗を大
きくして冷却側の流量を比較的小さくするためには、加
熱側キャビティの熱媒体導入口の断面積よりも、冷却側
キャビティの熱媒体導入口の断面積を小さくすればよ
い。

【００３９】また、本発明の熱電モジュールを内蔵する
マニホールドは、内部に加熱側キャビティと冷却側キャ
ビティとを有するマニホールド本体を備え、前記マニホ
ールド本体には、加熱側キャビティに連通する熱媒体導
入口及び熱媒体吐出口が設けられているとともに、冷却
側キャビティに連通する熱媒体導入口及び熱媒体吐出口
が設けられており、前記マニホールド本体内に、電流を
流すと前記加熱側キャビティに面する放熱面を加熱し前
記冷却側キャビティに面する吸熱面を冷却する熱電モジ
ュールを内蔵しているとともに、前記加熱側キャビティ
及び前記冷却側キャビティ内に熱媒体送出能力の異なる
ポンプ構成部材がそれぞれ配設されているものである。
これによれば、各ポンプ構成部材の作動によって各キャ
ビティの熱媒体導入口から熱媒体が導入され、熱媒体吐
出口から吐出される。キャビティ内では、加熱側熱媒体
と熱電モジュールの放熱面、及び、冷却側熱媒体と熱電
モジュールの吸熱面が接触することにより、各熱媒体と
の効率の良い熱交換が行われる。さらに、冷却側のポン
プ構成部材の流体送出能力と、加熱側のポンプ構成部材
の流体送出能力とに差を設けたので、冷却側の熱媒体の
流量と、加熱側の熱媒体の流量とに差が生じ、効率の向
上が図られる。

【００４０】特に、冷却効率の向上を主眼とする場合に
は、加熱側キャビティ内のポンプ構成部材の熱媒体送出
能力よりも、冷却側キャビティ内のポンプ構成部材の熱
媒体送出能力の方を小さくすることが好ましい。これに
よれば、冷却側熱媒体が比較的長い時間、冷却側キャビ
ティ内で滞留することになるので、該冷却側熱媒体の熱
を吸熱面に接触させることで奪い、所望の温度にまで冷
却することができる。

【００４１】上記ポンプ構成部材はインペラからなるも
のであれば、加熱側キャビティ内のインペラの大きさよ
りも、冷却側キャビティ内のインペラの大きさの方を小
さくすることで、冷却側熱媒体の流量を比較的小さくし
て、冷却効率の向上を図ることが可能とである。

【００４２】また、本発明は、内部に加熱側キャビティ
と冷却側キャビティとを有するマニホールド本体と、加
熱側キャビティ及び冷却側キャビティの内部にそれぞれ
設けられたインペラと、前記インペラを回転させる駆動
手段とを備え、前記マニホールド本体には、加熱側キャ
ビティに連通する熱媒体導入口及び熱媒体吐出口が設け
られているとともに、冷却側キャビティに連通する熱媒
体導入口及び熱媒体吐出口が設けられており、前記加熱
側キャビティ及び冷却側キャビティの内周面はほぼ円形
状に形成されており、前記マニホールド本体内に、電流
を流すと前記加熱側キャビティに面する放熱面を加熱し
前記冷却側キャビティに面する吸熱面を冷却する熱電モ
ジュールを内蔵しているとともに、加熱側キャビティの
内周面の接線方向に対する前記加熱側キャビティの熱媒
体吐出口の開口方向の角度、及び／又は、冷却側キャビ
ティの内周面の接線方向に対する前記冷却側キャビティ
の熱媒体吐出口の開口方向の角度が、１０°以下に設定
されているものである。これによれば、熱媒体の流量が
大幅に減少しない範囲で、各熱媒体吐出口の構造の最適
設計を行うことができる。

【００４３】また、本発明は、内部に加熱側キャビティ
と冷却側キャビティとを有するマニホールド本体と、加
熱側キャビティ及び冷却側キャビティの内部にそれぞれ
設けられたインペラと、前記インペラを回転させる駆動
手段と、電流を流すと前記加熱側キャビティに面する放
熱面を加熱し前記冷却側キャビティに面する吸熱面を冷
却する熱電モジュールとを備え、前記マニホールド本体
には、前記加熱側キャビティに連通する熱媒体導入口及
び熱媒体吐出口と、前記冷却側キャビティに連通する熱
媒体導入口及び熱媒体吐出口とが設けられ、前記インペ
ラの回転により各キャビティの熱媒体導入口から熱媒体
吐出口へと熱媒体が送出されるように構成されていると
ともに、加熱側キャビティ内のインペラの回転軸心と直
交する平面に対する前記加熱側キャビティの熱媒体吐出
口の開口方向の角度、及び／又は、冷却側キャビティ内
のインペラの回転軸心と直交する平面に対する前記冷却
側キャビティの熱媒体吐出口の開口方向の角度が、５°
以下に設定されているものである。これによれば、熱媒
体の流量が大幅に減少しない範囲で、各熱媒体吐出口の
構造の最適設計を行うことができる。

【００４４】また、本発明は、内部に加熱側キャビティ
と冷却側キャビティとを有するマニホールド本体と、加
熱側キャビティ及び冷却側キャビティの内部にそれぞれ
設けられたインペラと、前記インペラを回転させる駆動
手段と、電流を流すと前記加熱側キャビティに面する放
熱面を加熱し前記冷却側キャビティに面する吸熱面を冷
却する熱電モジュールとを備え、前記マニホールド本体
には、前記加熱側キャビティに連通する熱媒体導入口及
び熱媒体吐出口と、前記冷却側キャビティに連通する熱
媒体導入口及び熱媒体吐出口とが設けられ、前記インペ
ラの回転により各キャビティの熱媒体導入口から熱媒体
吐出口へと熱媒体が送出されるように構成されており、
前記加熱側キャビティの熱媒体吐出口及び／又は前記冷
却側キャビティの熱媒体吐出口は、前記マニホールド本
体に設けられたＬ字状に屈曲する吐出管の先端開口によ
って形成されており、前記吐出管の基端部から屈曲部ま
での距離の前記吐出管内径に対する比が、１．５以上に
設定されているものである。これによれば、熱媒体の流
量が大幅に減少しない範囲で、Ｌ字状に屈曲する各熱媒
体吐出管の構造の最適設計を行うことができる。

【００４５】

【実施例】以下、本発明による熱電モジュールを内蔵す
るマニホールドの実施例について、図面を参照しながら
説明する。

【００４６】（実施例１）

【００４７】図１は、本発明の実施例１の熱電モジュー
ルを内蔵するマニホールドの正面図である。図２は、図
１の右側面図である。図３は、図１の左側面図である。
図４は、図１の熱電モジュールを内蔵するマニホールド
の正面断面図である。図５は、図４の支軸周辺部の拡大
図及びその変形例の拡大図である。図６は、図４の熱電
モジュール端部の拡大図である。図７は、図１のマニホ
ールドの分解斜視図である。図８（ａ）は、図１のマニ
ホールドの加熱側の詳細分解斜視図であり、（ｂ）はさ
らに加熱側攪拌部材の分解斜視図であり、（ｃ）は加熱
側マニホールドの小径ボス部の断面図であり、（ｄ）は
加熱側攪拌部材のボス部の断面図である。図９は、図１
のマニホールドの固定子周辺の詳細分解斜視図である。
図１０は、図１のマニホールドの加熱側マニホールドの
正面図及び断面図である。図１１は、図１のマニホール
ドに内蔵されている攪拌部材の正面図である。図１２
は、図１１の攪拌部材の断面図である。図１３は、熱電
モジュールの正面図である。

【００４８】図１４は、熱電モジールの断面図である。
図１５は、固定リングの正面断面図及び左右の側面図で
ある。図１６は、固定リングの締結手順を示す説明図で
ある。図１７は、図１のマニホールドを活用した冷凍機
の構成図である。図１８は、図１４に使用する空気抜き
チャンバーの断面図である。図１９は、空気抜きチャン
バーの変形例の断面図である。

【００４９】図１〜図４において、１は、本発明の実施
例１の熱電モジュールを内蔵するマニホールドを示す。
熱電モジュールを内蔵するマニホールド１は、マニホー
ルド本体１７に熱電モジュール７が内蔵され、さらにマ
ニホールド本体１７に固定子８が外装されたものであ
る。固定子８の取付けには固定リング９が活用されてい
る。またマニホールド本体１７は、加熱側マニホールド
２と冷却側マニホールド３を持ち、それぞれ加熱側攪拌
部材５と冷却側攪拌部材６が配されている。これら撹拌
部材５，６は、マニホールド本体１７とともに渦巻きポ
ンプを構成するインペラ（羽根車）としても機能するも
のである。

【００５０】以下詳細に説明する。

【００５１】加熱側マニホールド２は、ポリプロピレン
樹脂やポリエチレン樹脂を素材とする射出成形によって
作られたものである。

【００５２】加熱側マニホールド２の外観形状は、図１
０の様に円板状のフランジ部２ａと、これに続くボス部
２ｂ，２ｃを持ち、さらに管部２ｄ，２ｅが連続してい
る。すなわち加熱側マニホールド２は、フランジ部２ａ
を持ち、これに繋がる大径ボス部２ｂが設けられてい
る。また大径ボス部２ｂは、これよりも小径の小径ボス
部２ｃに繋がっている。そして小径ボス部２ｃの端部
は、さらに細くなっていて大径管部２ｄが構成され、大
径管部２ｄの端部はより細く作られていて小径管部２ｅ
を構成している。

【００５３】前記した大径ボス部２ｂ、小径ボス部２
ｃ、大径管部２ｄ及び小径管部２ｅはいずれも同心状に
配されているが、フランジ部２ａについては、図２で明
らかなようにやや偏心している。このようにフランジ部
２ａだけを偏心させた理由は、熱電モジュール７に給電
する端子２ｇ（図２参照）を設けるためのスペースを確
保するためである。

【００５４】本実施例で採用する加熱側マニホールド２
では、大径管部２ｄの外周部に３個の突起２ｆが設けら
れている。３個の突起２ｆは、同一円周状であって且つ
互いに等間隔となる位置に配されている。

【００５５】加熱側マニホールド２の内部は空洞１０に
なっており、加熱側マニホールド２は、当該空洞１０に
よって小径管部２ｅ側からフランジ２ａ側にかけて貫通
している。また加熱側マニホールド２の内部の空洞１０
の断面形状は、いずれの部位も円形である。空洞１０の
外径は、それぞれボス部２ｂ，２ｃ及び管部２ｄ，２ｅ
の外径に相応した大きさであり、小径管部２ｅ側からフ
ランジ部２ａ側にかけて順次漸次大きくなっている。

【００５６】すなわち加熱側マニホールド２の内部の空
洞１０は、４段階に区分され小径管部２ｅ側から順次、
第一空洞部１０ａ，第二空洞部１０ｂ、第三空洞部１０
ｃ、第四空洞部１０ｄがあり、第四空洞部１０ｄはフラ
ンジ部２ａ側に開口している。本実施例では、小径管部
２ｅ側の開口１３は、熱媒体導入口として機能する。ま
た、上記第四空洞部１０ｄにより冷却側キャビティが構
成されており、該空洞部１０ｄの内周面は円形状に形成
されている。

【００５７】第四空洞部１０ｄの開口端部は、更に二段
階に縁取りされている。第四空洞部１０ｄ開口の第一段
１０ｅには、環状の溝２ｉが設けられている。当該溝２
ｉには、オーリング３１が嵌入される。

【００５８】第四空洞部１０ｄ開口の第二段１０ｆは、
熱電モジュール７の外周径と略一致する内径を持つ。

【００５９】また加熱側マニホールド２では、フランジ
部２ａのフランジ面にも環状の溝２ｉが設けられてい
る。当該溝２ｉには、オーリング３０が嵌入される。

【００６０】そして加熱側マニホールド２の内部には軸
固定部１１が設けられている。軸固定部１１は、図４，
図５，図８，図１０（ａ）の様に円柱状の軸支持部１１
ａを持つ。そして当該軸支持部１１ａは、リブ１１ｂに
よって空洞部１０内に同心状に支持されている。より詳
細に説明すると、大径管部２ｄの内部、すなわち第二空
洞部１０ｂに３本のリブ１１ｂが放射状に設けられてい
る。そして各リブ１１ｂの端部は、いずれも軸支持部１
１ａの側面と一体的に結合しており、軸支持部１１ａを
空洞部１０の中心に支持している。軸支持部１１ａの軸
方向の位置は、第二空洞部１０ｂと第三空洞部１０ｃに
跨がった部位である。

【００６１】軸固定部１１の軸支持部１１ａには、ステ
ンレス等で作られた支軸１２が一体的に固定されてい
る。従って支軸１２は、空洞部１０と同心状に固定支持
されている。

【００６２】また大径ボス部２ｂには、内部（第四空洞
部１０ｄ）から外に向かって連通するパイプ状の熱媒体
吐出管１４ａが設けられている。この吐出管１４ａの先
端開口が、熱媒体吐出口１４となる。熱媒体吐出管１４
ａは、図１，図２の様に第四空洞部１０ｄと同一平面上
にあり、かつ、第四空洞部１０ｄに対して接線方向に延
びている。即ち、第四空洞部１０ｄ（加熱側キャビテ
ィ）の内周面の接線方向に対する吐出口１４の開口方向
の角度は、ほぼ０°であり、また、撹拌部材５の回転軸
心と直交する平面に対する吐出口１４の開口方向の角度
も、ほぼ０°とされている。

【００６３】加熱側攪拌部材５は、攪拌翼１５と、モー
タの回転子１６が一体化したものである。すなわち加熱
側攪拌部材５の攪拌翼１５は、樹脂の射出成形によって
作られたものであり、ボス部１５ａと円板部１５ｂを持
ち、円板部１５ｂの一方の面に４個の羽根部材１５ｃが
設けられてなるものである。

【００６４】羽根部材１５ｃは、正面（図１１）から見
て中心部分が細く、周方向に向かうに従って幅広に作ら
れており、さらにやや捩じれた形状をしている。

【００６５】羽根部材１５ｃの外径ｄは、前記した加熱
側マニホールド２の第四空洞部１０ｄの外径Ｄを１００
とすると、９４以下である。すなわち加熱側攪拌部材５
を加熱側マニホールド２に装着した時、羽根部材１５ｃ
と第四空洞部１０ｄのの内周面との間に、第四空洞部１
０ｄの内周径の３％以上のクリアランスができる。

【００６６】なお、加熱側攪拌部材５の羽根の形状は、
本実施例に限定されるものではなく、風車状の羽根やプ
ロペラ状、あるいは円板に板体が垂直に立設されたもの
であってもよい。

【００６７】そして本実施例に特有の構成として、各羽
根部材１５ｃの内部に立方体形状の永久磁石１５ｄが取
り付けられている。

【００６８】一方、ボス部１５ａは、円板部１５ｅの３
分の１から、４分の１程度の外径を持つ筒状体である。
そしてボス部１５ａの中心には、図１２の様に管状の軸
受け部材１５ｆが設けられている。すなわち軸受け部材
１５ｆは、ボス部１５ａの内側に設けられた３本のリブ
１５ｇにより、ボス部１５ａの中心軸に一致する部位に
保持されている。

【００６９】本実施例において、リブ１５ｇは、板状で
あり、図１２の様にその面が軸線に対して傾斜してい
る。後記する様に熱媒体は、ボス部１５ａの中を通過す
るが、本実施例では、リブ１５ｇが軸線に対して傾斜し
ているので、熱媒体が巻き込まれる。

【００７０】モータの回転子１６は、具体的には円柱状
の永久磁石である。回転子１６の外径は、攪拌翼１５の
約２分の１である。また回転子１６の中央には、前記し
たボス部１５ａの外径と一致する孔１６ａが設けられて
いる。

【００７１】そして回転子１６は、攪拌翼１５のボス部
１５ａに圧入され、両者は一体化されている。すなわち
回転子１６の径中央に設けられた孔１６ａがボス部１５
ａに圧入され、攪拌翼１５と回転子１６が一体的に結合
される。

【００７２】次に加熱側マニホールド２と加熱側攪拌部
材５との関係について説明する。加熱側攪拌部材５は、
加熱側マニホールド２の第三空洞部１０ｃと第四空洞部
１０ｄに配される。より具体的には、加熱側攪拌部材５
の円板部１５ｂと羽根部材１５ｃが第三空洞部１０ｃに
位置し、回転子１６が第三空洞部１０ｃに配される。ま
た前記した様に、羽根部材１５ｃと第四空洞部１０ｄの
内周面との間には、第四空洞部１０ｄの内周径の３％以
上のクリアランスができる。

【００７３】そして図５（ａ）の様に、加熱側攪拌部材
５の軸受け部材１５ｆに、ブッシュ２９が介在された上
で、加熱側マニホールド２の支軸１２が挿通されてい
る。本実施例で採用するブッシュ２９は、つば２９ａと
本体部２９ｂを持つものであり、本体部２９ｂは軸受け
部材１５ｆと略等しい長さを持つ。

【００７４】支軸１２は、前記した様に加熱側攪拌部材
５の軸受け部材１５ｆに挿通される。そしてその状態
で、支軸１２の先端に係止部２８が取り付けられてい
る。係止部２８は、支軸１２に対してかしめられてお
り、支軸１２から脱落することはない。したがって、加
熱側攪拌部材５の、軸受け部材１５ｆの前方端面は、ブ
ッシュ２９のつば２９ａを介して係止部２８と当接し、
加熱側攪拌部材５の熱電モジュール７に近接する方向の
力は、係止部２８によって支持される。また軸受け部材
１５ｆの後方端面は、軸支持部１１ａの前端と当接す
る。従って加熱側攪拌部材５の軸受け部材１５ｆは、軸
支持部１１ａと係止部２８によって挟まれている。その
ため本実施例では、加熱側攪拌部材５は、回転可能であ
るが、軸方向には一体的に加熱側マニホールド２に固定
されている。そして加熱側攪拌部材５が加熱側マニホー
ルド２に装着された状態において、係止部２８は、加熱
側マニホールド２のフランジ部２ａのフランジ面よりも
僅かに内側に位置する。より具体的には、係止部２８の
先端は、加熱側マニホールド２の開口部の第一段１０ｅ
よりも、熱媒体導入口１３側に位置にある。

【００７５】なお本実施例では、図５（ａ）に示した様
に、ブッシュ２９の本体部２９ｂは、軸受け部材１５ｆ
と略等しい長さを持ち、ブッシュ２９は軸受け部材１５
ｆの全長に渡って挿入されている。しかしこれに代わっ
て、図５（ｂ）に示す様にブッシュ２９の本体部２９ｂ
の長さを軸受け部材１５ｆよりも短く設計し、さらに軸
受け部材１５ｆの後端にテーパ部１５ｈを設ける構成も
推奨される。この構成は、熱媒体を潤滑剤として活用す
ることを意図したものである。すなわち後記する様に、
加熱側攪拌部材５の中心部は、熱媒体流路の一部として
機能し、使用時においては軸受け部材１５ｆは熱媒体の
流れの中にさらされる。そこで図５（ｂ）に示す様に、
軸受け部材１５ｆの後端にテーパ部１５ｈを設けると、
熱媒体がテーパ部１５ｈによって集められ、軸受け部材
１５ｆの中に導入される。その結果、熱媒体が潤滑剤と
して機能し、加熱側攪拌部材５が回転する際の摩擦抵抗
が低下する。

【００７６】実施例の説明に戻ると、加熱側マニホール
ド２と加熱側攪拌部材５が組付けられた状態において、
加熱側マニホールド２の熱媒体導入口１３と加熱側攪拌
部材５の円板部１５ｅの前面側が連通する。すなわち熱
媒体導入口１３は、第一空洞部１０ａと連通し、さらに
第一空洞部１０ａは、加熱側攪拌部材５のボス部１５ａ
の開口と連通する。そしてボス部１５ａは、筒状であっ
て、その先端部分は、加熱側攪拌部材５の円板部１５ｅ
の前面側に開口している。従って加熱側マニホールド２
の熱媒体導入口１３と加熱側攪拌部材５の円板部１５ｅ
の前面側が連通する。

【００７７】本実施例の熱電モジュールを内蔵するマニ
ホールドでは、上記した一連の連通路が熱媒体の流路と
なる。すなわち本実施例では、撹拌部材５及び回転子１
６の径中心側に孔１６ａが設けられており、当該孔１６
ａが直接的に、あるいは当該孔１６ａに挿入されたボス
部１５ａの孔が、第四空洞部１０ｄに熱媒体を導入する
熱媒体導入通路の一部として機能する。

【００７８】次に冷却側マニホールド３及び冷却側攪拌
部材６の構成を説明する。冷却側マニホールド３は、前
記した加熱側のマニホールド２と略対掌形（左右勝手違
い）であり、円板状のフランジ部３ａを持つ。冷却側マ
ニホールド３では、ボス部３ｂは一段である。またボス
部３ｂの後端部は、管部３ｃ，３ｄに繋がっている。冷
却側マニホールド３の大径管部３ｄの外周部は、平滑な
円筒面であり、突起はない。

【００７９】冷却側マニホールド３の内部は前記した加
熱側のマニホールド２と同様に空洞２０になっており、
小径管部３ｅ側からフランジ部３ａ側にかけて貫通して
いる。そして空洞２０の内径は、３段階に区分され小径
管部３ｅ側から順次、第一空洞部２０ａ，第二空洞部２
０ｂ及び第三空洞部２０ｄがあり、第三空洞部２０ｄは
フランジ部３ａ側に開口している。小径管部３ｅ側の開
口２１は、熱媒体導入口として機能する。また、第三空
洞部２０ｄにより冷却側キャビティが構成され、この第
三空洞部２０ｄの内周面は円形状に形成されている。

【００８０】冷却側マニホールド３の内部には、加熱側
のマニホールド２と同様に軸固定部２２が設けられてい
る。軸固定部２２は円柱状の軸支持部２２ａを持つ。そ
して当該軸支持部２２ａは、リブ２２ｂによって空洞部
２０内に同心状に支持されている。リブ２２ｂの形状や
取付け位置、数等は、前記した加熱側のマニホールド２
と同様であり、第二空洞部１０ｂに３本のリブ２２ｂが
放射状に設けられていると共にその他端側が軸支持部２
２ａの側面と一体的に結合し、軸支持部２２ａを空洞部
１０の中心に支持している。軸支持部２２ａの軸方向の
位置は、第二空洞部２０ｂと第三空洞部２０ｄに跨がっ
た部位である。

【００８１】そして軸固定部２２の軸支持部２２ａに
は、ステンレス等で作られた支軸２３が一体的に固定さ
れ、支軸２３は、空洞部２０と同心状に固定支持されて
いる。

【００８２】冷却側マニホールド３についても、パイプ
状の熱媒体吐出管２４ａが設けられており、この吐出管
２４ａの先端開口により冷却側熱媒体吐出口２４が形成
されている。熱媒体吐出口２４の開口方向の角度は、前
記した加熱側マニホールド２とは異なっている。すなわ
ち加熱側マニホールド２では、熱媒体吐出管１４ａは、
第四空洞部１０ｄと同一平面上にあり、かつ、第四空洞
部１０ｄに対して接線方向に延びていたのに対し、冷却
側マニホールド３では、熱媒体吐出管２４ａは、図１，
図３の様に第三空洞部２０ｄの平面に対して外側に傾斜
した角度に取り付けられている。

【００８３】すなわち冷却側マニホールド３では、熱媒
体吐出管２４ａは、図３の様に側面の投影図で観察する
と、第三空洞部２０ｄの接線方向に延びているが、正面
図から明らかなように、開口部分（吐出口２４）が第三
空洞部２０ｄとは異なる平面にある。すなわち冷却側マ
ニホールド３では、吐出管２４ａは、第三空洞部２０ｄ
の平面に対して傾斜して取り付けられている。したがっ
て、吐出管２４ａの先端の冷却側熱媒体吐出口２４の開
口方向は、第三空洞部２０ｄ（冷却側キャビティ）の内
周面の接線方向に対して所定角度傾斜しているととも
に、撹拌部材６の回転軸心に直交する平面に対して所定
角度傾斜されている。なお、上記接線方向に対する吐出
口２４の開口方向の角度と、上記平面に対する吐出口２
４の開口方向の角度とは、図示実施例のように、図３に
示す側面視において吐出管２４ａが接線方向に延びてい
る場合には同一となるが、側面視において吐出管２４ａ
が接線方向に対して一定の角度で設けられている場合に
は同一とはならないことはいうまでもない。

【００８４】かかる吐出管２４ａの構成により、冷却側
の熱媒体導入口２１から熱媒体吐出口２４に至る流路の
流路抵抗が、加熱側の流路抵抗よりも大きく設定されて
おり、これにより冷却側熱媒体の単位時間あたりの流量
が、加熱側熱媒体の単位時間あたりの流量よりも少なく
なるように構成されている。

【００８５】冷却側攪拌部材６は、攪拌翼である。すな
わち冷却側攪拌部材６は、回転子を持たない。冷却側攪
拌部材６は前記した加熱側攪拌部材５の羽根部材１５ｃ
と略同様の形状をしており、ボス部２５ａと円板部２５
ｂを持ち、円板部２５ｂの一方の面に４個の羽根部材２
５ｃが設けられたものである。羽根部材２５ｃは、前記
した羽根部材１５ｃと同様、中心部分が細く、周方向に
向かうに従って幅広に作られており、さらに時計方向に
捩じれた形状をしている。

【００８６】また各羽根部材２５ｃの内部に立方体形状
の永久磁石２５ｄ（常磁性体）が取り付けられている。
永久磁石２５ｄの極性は、前記した加熱側攪拌部材５の
羽根部材１５ｃに設けた永久磁石１５ｄと反対の極であ
る。すなわち永久磁石２５ｄは、熱電モジュール７を挟
んで永久磁石１５ｄと引き合う様に極性が配置されてい
る。

【００８７】なお冷却側攪拌部材６に設けられた永久磁
石２５ｄの極性は、その全てが加熱側攪拌部材５に設け
られた永久磁石１５ｄと同一であって、両者が互いに反
発しあう関係であってもよい。また冷却側攪拌部材６側
と加熱側攪拌部材５の永久磁石１５ｄ，２５ｄの幾つ
か、あるいは一方の永久磁石１５ｄ，２５ｄの一部又は
全てを、鉄片等の強磁性体に置き換えてもよい。

【００８８】ボス部２５ａの形状・構造は、全長が短い
点を除いて、前記した加熱側攪拌部材５と同一である。
すなわちボス部２５ａの内側にはリブ２５ｇが設けら
れ、リブ２５ｇによって管状の軸受け部材２５ｆが中心
軸に一致する部位に保持されている。リブ２５ｇ板状で
あり、その面が軸線に対して傾斜していて、熱媒体が巻
き込まれる。

【００８９】冷却側マニホールド３と冷却側攪拌部材６
との関係は、前記した加熱側と略同一であり、冷却側攪
拌部材６は、冷却側マニホールド３の第三空洞部２０ｄ
に配される。そして冷却側攪拌部材６の軸受け部材２５
ｆに、ブッシュ３３が介在された上で、冷却側マニホー
ルド３の支軸２３が挿通されている。また先端に係止部
３２が取り付けられている。係止部３２は、支軸２３に
対してかしめられており、支軸２３から脱落することは
ない。したがって、冷却側攪拌部材６の、軸受け部材２
５ｆの端面は、ブッシュ３３のつばを介して係止部３２
と当接し、冷却側攪拌部材６の軸方向力は、係止部３２
によって支持される。従って、本実施例では、冷却側攪
拌部材６は、回転可能であるが、軸方向には一体的に冷
却側マニホールド３に固定されている。そして冷却側攪
拌部材６が冷却側マニホールド３に装着された状態にお
いて、係止部３２は、冷却側マニホールド３のフランジ
部３ａのフランジ面よりも僅かに内側に位置する。

【００９０】また冷却側マニホールド３と冷却側攪拌部
材６が組付けられた状態において、冷却側マニホールド
３の熱媒体導入口２１と冷却側攪拌部材６の円板部の前
面側が連通する。

【００９１】次にその他の部材について説明する。本実
施例では、熱電モジュール７は、図１３の様に円板状で
ある。熱電モジュール７は、公知のペルチェ素子を利用
したものであり、Ｐ型半導体とＮ型半導体が並べて設け
られたものである。熱電モジュール７の断面構造は、図
１４の通りであり、Ｐ型とＮ型の熱電半導体７ｃ，７ｄ
を上下交互の電極７ｅで直列に接続し、上下をセラミッ
クの絶縁板７ｆで固定したものである。なおＰ型熱電半
導体７ｃとＮ型熱電半導体７ｄの組み合わせがペルチェ
素子の最小単位である。そして本実施例で使用する熱電
モジュール７では、アルミニウムの円板同士の間に、図
１３の様にペルチェ素子を円形に配したものである。な
お本実施例で採用する熱電モジュール７では、円板の外
周近傍部分（即ち、Ｏリングが当接する部分）には、熱
電半導体７ｃ、７ｄは配設されていない。

【００９２】熱電モジュール７としては、他に一つの角
形の熱電モジュールをアルミニウムの円板で挟んだもの
も使用可能である。

【００９３】固定子８は、電動モータを構成するコイル
が内蔵されたものである。固定子８の外径形状は、図
７，８，９の様にドーナツ状であり、中央に孔８ａが設
けられている。また側面に電極部８ｂが設けられてい
る。

【００９４】固定リング９は、図１５の様に円板状であ
り、「卍」に似た特殊形状の開口２７が設けられてい
る。開口２７の形状を詳細に説明すると次の通りであ
る。

【００９５】すなわち固定リング９の中央には、円形の
開口２７ａが設けられ、当該円形の部位から放射状に３
本の溝２７ｂが延びている。当該溝２７ｂは、いずれも
直線であり、その軸線は、円形の開口２７ａの中心を通
過する。

【００９６】また直線状の溝２７ｂの端部は、いずれも
同一方向に旋回している。当該旋回部の溝２７ｃは、円
形の開口２７ａを中心とする円弧である。

【００９７】固定リング９には、この様に直線状の溝２
７ｂと、旋回状の溝２７ｃが設けられているので、両溝
によって囲まれる部位が半島状に残る。すなわち固定リ
ング９には、円形の開口２７ａの周囲に、３個の半島部
２７ｄが設けられている。

【００９８】次に固定リング９の表裏の面形状を見る
と、固定リング９の裏面側は、図１５（ａ）の様に平滑
である。これに対して固定リング９の表面側は、図１５
（ｃ）の様に全ての端部に補強リブが設けられている。
また図において、Ｅ，Ｆ，Ｄで示される部位、すなわち
半島部２７ｄの表面側端部には、傾斜が設けられてい
る。

【００９９】次にマニホールド１の組み立て構造につい
て説明する。マニホールド１では、加熱側マニホールド
２と冷却側マニホールド３がオーリング３０を挟んで一
体となり、その中央に二つのオーリング３１を挟んで熱
電モジュール７が配されている。すなわち加熱側のマニ
ホールド２と、冷却側のマニホールド３は一体的に結合
され、その中間部分に熱電モジュール７が装着されてい
る。

【０１００】加熱側マニホールド２と冷却側マニホール
ド３との結合は、それぞれのフランジ部２ａ，３ａを合
わせ、両者にネジを挿通することにより行われる。ここ
で両者の接合部に注目すると、図６の様に、熱電モジュ
ール７のペルチェ素子が存在しない周辺部近傍が、加熱
側マニホールド２と冷却側マニホールド３に挟まれ、て
いる。言い換えると、ペルチェ素子は、キャビティ１０
ｄ，２０ｄに面した部位だけにある。そしてペルチェ素
子が存在しない熱電モジュール７の周辺部近傍にオーリ
ング３１が当接している。

【０１０１】本実施例では、ペルチェ素子が存在しない
部位を加熱側マニホールド２と冷却側マニホールド３で
挟むことにより、ペルチェ素子の発熱或いは冷熱が直接
的に加熱側マニホールド２と冷却側マニホールド３に伝
わることを防いでいる。

【０１０２】本実施例では、加熱側のマニホールド２及
び冷却側のマニホールド３に、それぞれ攪拌部材５，６
が装着されているが、攪拌部材５，６は、いずれも支軸
１２，２３にかしめられた係止部２８，３２によって軸
方向力が支持され、マニホールド２、マニホールド３に
対して軸方向に一体的に固定されている。そして攪拌部
材５，６がマニホールド２，３に装着された状態におい
て、係止部２８，３２は、マニホールド２，３のフラン
ジ部２ａ，３ａのフランジ面のよりも僅かに内側に位置
する。より具体的には、係止部２８の先端は、加熱側マ
ニホールド２の開口部の第一段２ｉよりも、熱媒体導入
口１３側に位置にある。そのため係止部２８，３２及び
攪拌部材５，６は、いずれも熱電モジュール７と接触せ
ず、攪拌部材５，６と熱電モジュール７との間には隙間
４が確保される。当該隙間は、凡そ１ｍｍ〜２ｍｍ程度
である。

【０１０３】また加熱側マニホールド２のボス部２ｃに
固定子８が外装される。固定子８の固定方法は、次の手
順による。

【０１０４】すなわち固定子８の孔１６ａに加熱側マニ
ホールド２のボス部２ｃを挿通する。そして固定子８に
続いて固定リング９を加熱側マニホールド２に外装す
る。固定リング９の装着に際しては、図１６（ａ）の様
に溝９ｂと突起２ｆとを一致させ、る。こうすることに
より、突起２ｆは、固定リング９の半島部２７ｄと干渉
せず、半島部２７ｄは突起２ｆよりもフランジ部２ａ側
に至る。

【０１０５】そして続いて固定リング９を図１６（ａ）
の矢印の方向に回転させ、半島部２７ｄを突起２ｆと固
定子８の間に挿入し、図１６（ｂ）に示すように突起２
ｆと固定子８とを係合させる。その結果、固定子８は、
加熱側マニホールド２のボス部２ｃに一体的に固定され
る。

【０１０６】次に本実施例にマニホールド１の作用につ
いて説明する。

【０１０７】本実施例のマニホールド１は、図１７に示
すような熱交換器４０，４１及び空気抜きチャンバー４
３，４４を含む冷凍装置４５の一部として活用される。

【０１０８】ここで高温側及び低温側の空気抜きチャン
バー４３，４４は、何らかの理由で配管内に混入したガ
スを集め、ガスが配管経路を循環することを防止する機
能と、何らか理由で、熱媒体液が減少した場合でも熱媒
体を円滑に循環させるとを目的として設けられるもので
ある。空気抜きチャンバー４３，４４は、要するに配管
内のガスが集まる空間を設けるものであり、配管経路の
最も高い位置に、容積の大きな部位を設けたものであ
る。

【０１０９】空気抜きチャンバー４３，４４の具体的構
成は、図１８の通りであり、タンク状の容器４７に熱媒
体導入口４８と、熱媒体吐出口４９が設けられたもので
ある。

【０１１０】またここで本実施例に特有の構成として、
熱媒体導入口４８と、熱媒体吐出口４９には、いずれも
パイプが使用されている。そして熱媒体導入口４８を構
成するパイプは、容器４７の底面の中心から容器４７に
入る。また熱媒体導入口４８を構成するパイプは、容器
４７内において、容器４７の重心の近傍まで至り、容器
４７の重心近傍で開口している。

【０１１１】一方、熱媒体吐出口４９を構成するパイプ
は、容器４７の側面の中心から容器４７に入る。そして
熱媒体導入口４８を構成するパイプについても、容器４
７内において、容器４７の重心の近傍まで至り、容器４
７の重心近傍で開口している。

【０１１２】本実施例で採用する空気抜きチャンバー４
３，４４は、熱媒体導入口４８及び熱媒体吐出口４９
が、容器４７の重心部で開口するので、空気抜きチャン
バー４３，４４に方向性が無い。すなわち本実施例で採
用する空気抜きチャンバー４３，４４は、図１８の様な
姿勢で使用することが望ましいが、何らかの理由で倒立
状態となっても、傾斜姿勢に置かれても、熱媒体導入口
４８及び熱媒体吐出口４９の開口は、常に熱媒体に浸
る。そのため本実施例で採用する空気抜きチャンバー４
３，４４は、傾斜姿勢で使用されても、熱媒体導入口４
８及び熱媒体吐出口４９の容器４７内の開口から、空気
（又はガス）を吸い込むことがない。

【０１１３】同様の作用・効果が期待される空気抜きチ
ャンバーとしては、図１８に示す空気抜きチャンバー５
３がある。図１８に示す空気抜きチャンバーでは、熱媒
体導入口４８及び熱媒体吐出口４９が「Ｌ」字状に曲が
った一本りパイプ５１によって構成されている。本実施
例では、パイプ５０の角の部位が容器４７の重心近傍に
ある。そして当該角の部位に開口５２が設けられてい
る。

【０１１４】冷凍装置４５の説明に戻ると、マニホール
ド１の高温側は、放熱用のコンデンサ（熱交換器）４０
及び高温側空気抜きチャンバー４３と配管結合される。

【０１１５】より具体的には、放熱用のコンデンサ（熱
交換器）４０の吐出口と、マニホールド１の熱媒体導入
口１３が接続される。またマニホールド１の熱媒体吐出
口１４と高温側空気抜きチャンバー４６の導入口４８が
接続される。また高温側気抜きチャンバー４６の熱媒体
吐出口４９と放熱用のコンデンサ（熱交換器）４０の導
入口が接続されている。

【０１１６】こうしてマニホールド１の高温側、高温側
気抜きチャンバー４６及び放熱用のコンデンサ（熱交換
器）４０からなる一連の閉回路が構成される。

【０１１７】マニホールド１の冷却側の配管についても
同様であり、吸熱用のエバー（熱交換器）４１及び低温
側気抜きチャンバー４４と配管結合され、一連の閉回路
が構成されている。

【０１１８】そして配管回路内には、水を主体とする熱
媒体が循環される。なお、冷却側の配管回路内には、プ
ロピレングリコール等の不凍液を添加することが望まし
い。熱媒体は、比熱が大きい点から水を主体とするもの
を採用することが望ましいが、勿論他の液体であっても
良い。

【０１１９】本実施形態の冷凍機では、マニホールド１
が熱媒体を移動させるポンプの機能を兼ねるので、特別
のポンプは設けられていない。

【０１２０】この状態で、マニホールド１の熱電モジュ
ール７に通電し、さらに固定子８にも通電を行う。

【０１２１】その結果、熱電モジュール７の加熱側伝熱
面（放熱面）７ａの温度が上昇し、冷却側伝熱面（吸熱
面）７ｂの温度が低下する。そして、放熱面７ａの熱
は、加熱側キャビティ１０ｄ内に導入される加熱用熱媒
体によって冷却される一方、冷却側キャビティ２０ｄ内
に導入される冷却用熱媒体が、吸熱面７ｂに接触するこ
とにより低温に冷却される。ここで、本実施例では、冷
却用熱媒体の流量が、加熱用熱媒体の流量に比して小さ
く設定されているので、冷却用熱媒体はキャビティ２０
ｄ内で十分に冷却されて吐出口２４から吐出される。

【０１２２】また固定子８が励磁され、磁力が加熱側マ
ニホールド２を貫通して内部の回転子１６に作用する。
その結果、加熱側マニホールド２内の回転子１６に回転
力が発生する。すなわち、本実施例の熱電モジュールを
内蔵するマニホールド１では、加熱側マニホールド２の
内外に設けられた回転子１６と固定子８とによって、一
つの電動モータ（駆動手段）が構成されている。そのた
め固定子８に通電することにより、加熱側マニホールド
２内の回転子１６が回転する。その結果、回転子１６と
一体となった加熱側攪拌部材５が回転し、加熱側攪拌部
材５の攪拌翼１５が回転を始める。

【０１２３】ここで本実施例のマニホールド１では、攪
拌部材５，６に磁石１５ｄ，２５ｄが取り付けられてお
り、さらに攪拌部材５，６は熱電モジュール７を挟んで
対向した位置にある。また各磁石１５ｄ，２５ｄの極性
は、互いに引きつけ合う方向に揃えられている。そのた
め攪拌部材５，６の磁石１５ｄ，２５ｄ同士が引き付け
合い、加熱側の第四空洞部１０ｄ内にある加熱側攪拌部
材５の回転に伴って、冷却側の冷却側攪拌部材６も回転
を開始する。而して、これら磁石１５ｄ、２５ｄによっ
て、加熱側撹拌部材５の回転力を冷却側撹拌部材６に伝
達する動力伝達部材が構成されている。

【０１２４】すなわち固定子８に通電することにより、
各キャビティ内で攪拌部材５，６が回転する。

【０１２５】そして各キャビティ内の熱媒体が回転し、
熱媒体に旋回エネルギーが付与される。そして回転力が
付与された熱媒体は、それぞれ熱媒体吐出口１４，２４
から外部に吐出される。このように本実施例の熱電モジ
ュールを内蔵するマニホールド１では、各撹拌部材５，
６が渦巻きポンプのインペラ（ポンプ構成部材）として
作用し、全体としてポンプとしての機能を発揮するが、
内部における熱媒体の流路は特異である。

【０１２６】すなわち本実施例の熱電モジュールを内蔵
するマニホールド１の加熱側においては、熱媒体は、加
熱側マニホールド２の端部にある熱媒体導入口１３から
入る。そして熱媒体は、小径管部２ｅ内の第一空洞部１
０ａを流れる。続いて熱媒体は、大径管部２ｄの第二空
洞部１０ｂのリブ１１ｂの間を通過する。さらに熱媒体
は、加熱側攪拌部材５のボス部１５ａの中を流れ、リブ
１５ｇの間を通過して加熱側攪拌部材５の円板部１５ｅ
の前面側に開口至る。

【０１２７】冷却側においても同様であり、熱媒体は、
冷却側マニホールド３の端部にある熱媒体導入口２１か
ら入り、第一空洞部２０ａを流れ、第二空洞部２０ｂの
リブ２２ｂの間を通過して冷却側攪拌部材６のボス部２
５ａの中を流れ、冷却側攪拌部材６の羽根部材２５ｃの
中心に至る。

【０１２８】本実施例の熱電モジュールを内蔵するマニ
ホールド１では、熱媒体は、直線的な経路を流れ、直接
的に加熱側攪拌部材５，６の羽根部材１５ｃ，２５ｃの
中心部分に入る。ここで羽根部材１５ｃ，２５ｃの中心
部分は、回転によって負圧傾向となる部位であるから、
本実施例の熱電モジュールを内蔵するマニホールド１
は、ポンプとして高い効率を発揮する。

【０１２９】また羽根部材１５ｃ，２５ｃの中心部分に
入った熱媒体は、羽根部材１５ｃ，２５ｃによって攪拌
され、高い頻度で熱電モジュール７の放熱面又は吸熱面
と接触する。特に本実施例の熱電モジュールを内蔵する
マニホールド１では、熱電モジュール７の表面と羽根部
材１５ｃ，２５ｃの間に１ｍｍ〜２ｍｍ程度の隙間が確
保されているので、当該隙間に熱媒体が進入し、高い頻
度で熱電モジュール７の伝熱面７ａ，７ｂと接触する。
さらに本実施例では、係止部２８の先端と熱電モジュー
ル７との間にも隙間があるので、熱媒体は熱電モジュー
ル７の中心部にも回り込み、熱電モジュール７の中心部
においても熱交換が行われる。

【０１３０】また本実施例では、攪拌部材５，６のボス
部１５ａ，２５ａ内に設けられたリブ１５ｇ，２５ｇが
板状であり、且つ図１２の様にその面が軸線に対して傾
斜している。そのため熱媒体がボス部１５ａ，２５ａを
通過する際、熱媒体が巻き込まれて付勢され、より高い
効率が期待できる。

【０１３１】羽根部材１５ｃ，２５ｃの中心部分に入っ
た熱媒体は、羽根部材１５ｃ，２５ｃの回転によって付
勢され、熱媒体吐出口１４，２４からから排出される。
熱媒体の排出に伴い、熱媒体導入口１３，２１から新た
な熱媒体が吸い込まれる。

【０１３２】なお本実施例の本実施例の熱電モジュール
を内蔵するマニホールド１では、熱媒体吐出口１４，２
４の取り付け角度が、加熱側と冷却側で異なる。すなわ
ち前記した様に加熱側ではパイプ状部位１４ａは、第四
空洞部１０ｄと同一平面上にあり、かつパイプ状部位１
４ａは、第四空洞部１０ｄに対して接線方向に延びてい
たのに対し、冷却側では第三空洞部２０ｄの平面に対し
て外側に傾斜した角度に取り付けられている。そのため
加熱側ではパイプ状部位１４ａが熱媒体の付勢方向のベ
クトルと一致するのに対し、冷却側では両者のベクトル
がずれている。従って本実施例の熱電モジュールを内蔵
するマニホールド１では、加熱側と冷却側の吐出量が異
なる。

【０１３３】本実施例の熱電モジュールを内蔵するマニ
ホールド１では、キャビティ内で、熱媒体が攪拌される
ので、熱媒体と伝熱面７ａ，７ｂの接触機会が多い。特
に本実施例では、熱媒体は、熱電モジュール７の伝熱面
７ａ，７ｂに対して垂直方向に入る。そのため熱媒体は
熱電モジュール７に対して垂直に当たる。従って、本実
施例の熱電モジュールを内蔵するマニホールド１は、熱
媒体と伝熱面７ａ，７ｂとの熱交換効率が高い。

【０１３４】加えて本実施例の熱電モジュールを内蔵す
るマニホールド１では、攪拌部材５，６が支軸１２，２
３にかしめられた係止部２８，３２によって軸方向力が
支持されていると共に、係止部２８，３２が、マニホー
ルド２，３のフランジ部２ａ，３ａの面よりも僅かに内
側に位置し、攪拌部材５，６と熱電モジュール７との間
に隙間４が確保されている。そのため本実施例の熱電モ
ジュールを内蔵するマニホールド１では、熱電モジュー
ル７の表面に必ず熱媒体が存在し、高い熱交換効率が期
待される。

【０１３５】なお、上記実施例１において、マニホール
ド本体１７内の加熱側熱媒体の流路の流路抵抗と、冷却
側熱媒体の流路の流路抵抗とに差を設けるための導入口
１３，２１及び吐出口１４，２４の構造として、これら
の断面積を変えることができる。例えば、冷却側熱媒体
の流量を加熱側に比して小さくして冷却効率を向上させ
るためには、加熱側キャビティ１０ｄの熱媒体導入口１
３の断面積よりも、冷却キャビティ２０ｄの熱媒体導入
口２１の断面積を小さくすることができる。また、加熱
側キャビティ１０ｄの熱媒体吐出口１４の断面積より
も、冷却側キャビティ２０ｄの熱媒体吐出口２４の断面
積を小さくすることによっても、冷却側流量を小さくし
て、冷却効率の向上を図ることができる。

【０１３６】（実施例２）

【０１３７】次に本発明の第２実施例について説明す
る。なお、以下に説明する第２以降の実施例の説明で
は、第１実施例と同一の機能を発揮する部材に同一の番
号を付して、重複した説明を省略する。

【０１３８】図２０は、本発明の第２実施例の熱電モジ
ュールを内蔵するマニホールドの正面断面図及びその一
部詳細図である。

【０１３９】先の実施例は、支軸１２，２３に係止部２
８，３２をかしめて攪拌部材５，６を軸方向に固定し、
攪拌部材５，６と熱電モジュール７との間に空隙が確保
したものであるが、図１７に示す熱電モジュールを内蔵
するマニホールド１’では、他の方策をこうじることに
より、攪拌部材５，６の羽根部材１５ｃ，２５ｃと熱電
モジュール７との間に空隙を設けるものである。

【０１４０】すなわち本実施例の熱電モジュールを内蔵
するマニホールド１’では、係止部２８’，３２’は金
属（好ましくはアルミニウムなど）等の熱媒体よりも熱
伝導の優れた素材が選択される。

【０１４１】また係止部２８’，３２’と支軸１２，２
３は、軸方向の相対移動を許す。より具体的には、係止
部２８’，３２’に、貫通孔２８’ａ，３２’ａが設け
られており、係止部２８’，３２’の貫通孔２８’ａ，
３２’ａに支軸１２，２３が挿通されている。

【０１４２】また係止部２８’，３２’は先の実施例よ
りも大きく、係止部２８’，３２’の後端部がブッシュ
２９のつば２９ａの前面と当接し、さらにブッシュ２９
のつば２９ａの背面が軸受け部材１５ｆ、２５ｆの前面
と当接した状態の時、係止部２８’，３２’の先端部分
が羽根部材１５ｃ，２５ｃの前面から突出する。

【０１４３】また係止部２８’，３２’の先端は平坦で
ある。

【０１４４】そして熱電モジュールを内蔵するマニホー
ルド１’では、一体的に組み立てられたとき、係止部２
８’，３２’の先端部分が熱電モジュール７の表面の中
央と面接触する。その結果、羽根部材１５ｃ，２５ｃと
熱電モジュール７の伝熱面７ａ，７ｂの間に隙間４が確
保される。

【０１４５】従って本実施例の熱電モジュールを内蔵す
るマニホールド１’においても、熱電モジュール７の表
面に必ず熱媒体が存在し、高い熱交換効率が期待され
る。

【０１４６】加えて本実施例の熱電モジュールを内蔵す
るマニホールド１’では、係止部２８’，３２’が熱電
モジュール７の伝熱面７ａ，７ｂの中央部と面接触する
ため、熱電モジュール７の伝熱面７ａ，７ｂの発熱又は
冷熱が係止部２８’，３２’に伝導され、係止部２
８’，３２’を経由して熱媒体に熱伝導される。そのた
め本実施例では、係止部２８’，３２’通じた熱伝達が
行われる。本実施例では、熱電モジュール７の伝熱面積
が、係止部２８’，３２’によって実質的に拡大され
る。

【０１４７】（実施例３）

【０１４８】次に本発明の第３実施例について説明す
る。図２１は、本発明の第３実施例の熱電モジュールを
内蔵するマニホールドの正面断面図である。

【０１４９】本実施例では、ポンプ構成部材であるイン
ペラ５，６の流体送出能力を、加熱側に比して冷却側で
小さくすることにより、冷却側熱媒体の流量を加熱側熱
媒体の流量よりも少なくしている。即ち、加熱側インペ
ラ５の羽根部材１５ｃの軸長（厚さ）よりも、冷却側イ
ンペラ６の羽根部材２５ｃの軸長が短くなされている。
両インペラ５，６は磁力によって連動回転し、回転数は
同じであるから、各インペラ５，６の大きさに応じて各
キャビティ１０ｄ，２０ｄ内の熱媒体の旋回エネルギー
が異なってくる。冷却側インペラ６の回転によって冷却
側キャビティ２０ｄ内の熱媒体に付与される旋回エネル
ギーは、加熱側インペラ５の回転によって加熱側キャビ
ティ１０ｄ内の熱媒体に付与される旋回エネルギーより
も小さくなるから、冷却側インペラ６の流体送出能力
は、加熱側インペラ５のそれよりも小さい。したがっ
て、実施例１の構造に比して、本実施例３の構造によれ
ば、より一層冷却側熱媒体の流量が低減され、冷却効率
の向上が図られることが期待される。

【０１５０】（実施例４）

【０１５１】次に本発明の第４実施例について説明す
る。図２２は、本発明の第４実施例の熱電モジュールを
内蔵するマニホールドの正面断面図である。

【０１５２】本実施例においても、上記実施例３と同様
に、ポンプ構成部材であるインペラ５，６の流体送出能
力を、加熱側に比して冷却側で小さくすることにより、
冷却側熱媒体の流量を加熱側熱媒体の流量よりも少なく
しているが、そのための手段が実施例３とは異なる。

【０１５３】即ち、本実施例４では、加熱側インペラ５
の羽根部材１５ｃの径よりも、冷却側インペラ６の羽根
部材２５ｃの径を短くしている。したがって、本実施例
４の構造によっても、より一層冷却側熱媒体の流量が低
減され、冷却効率の向上が図られることが期待される。

【０１５４】（実施例５）

【０１５５】次に本発明の第５実施例について説明す
る。図２３は、本発明の第５実施例の熱電モジュールを
内蔵するマニホールドの右側面図（加熱側側面図）であ
る。

【０１５６】本実施例５においては、加熱側熱媒体吐出
管７０は、キャビティ１０ｄの内周面の接線方向に沿う
ようにマニホールド本体１７に連設された第一管部７０
ａと、該第一管部７０ａの先端部から垂直な方向に連設
する第二管部７０ｂとから、全体としてほぼＬ字状に屈
曲する構造を呈している。そして、この吐出管７０の第
二管部７０ｂの先端開口により、加熱側熱媒体吐出口７
１が形成される。

【０１５７】この吐出管７０の基端部から屈曲部までの
距離Ｌの吐出管７０内径Ｒに対する比は、凡そ２．５と
なされている。なお、本発明において、吐出管７０の屈
曲部とは、図２３に示すように、吐出管７０の第一管部
７０ａの軸心と第二管部７０の軸心との交差部であり、
吐出管７０の基端部とは、屈曲部から最も近いキャビテ
ィ内面位置をいう。

【０１５８】本実施例によれば、熱媒体吐出口７１の開
口方向を、配管構造に応じて最適な方向（図示例では、
熱媒体導入口１３の開口方向と同方向）に向けることが
できるものでありながら、Ｌ字状吐出管７０の基端部か
ら屈曲部までの距離Ｌを、管径Ｒに応じて最適化するこ
とにより流量が極端に低減することを防止できる。

【０１５９】（実施例６）

【０１６０】次に本発明の第６実施例について説明す
る。図２４は、本発明の第６実施例の熱電モジュールを
内蔵するマニホールドの正面断面図である。図２５は、
同マニホールドの左側面図である。図２６は、同マニホ
ールドの右側面図である。

【０１６１】本実施例６では、加熱側熱媒体吐出管７２
並びに冷却側熱媒体吐出管７３は、ともに略Ｌ字状の屈
曲管により構成されている。各吐出管７２，７３は、キ
ャビティ１０ｄ，２０ｄに連通するようにマニホールド
本体１７に設けられた第一管部７２ａ，７３ａと、該第
一管部７２ａ，７３ａの先端部に連設された第二管部７
２ｂ，７３ｂとから構成されている。

【０１６２】各第一管部７２ａ，７３ａの軸心は、イン
ペラ５，６の回転軸心に直交する平面に対して傾斜され
ており、その先端側が外側に傾斜されている。また、第
二管部７２ｂ，７３ｂの軸心は、インペラ５，６の回転
軸心に平行とされている。

【０１６３】加熱側吐出管７２の先端開口により構成さ
れる加熱側熱媒体吐出口７４は、加熱側熱媒体導入口１
３と同方向に開口されている。また、冷却側吐出管７３
の先端開口により構成される冷却側熱媒体吐出口７５
は、冷却側熱媒体導入口２１と同方向に開口されてい
る。

【０１６４】本実施例では、加熱側熱媒体と冷却側熱媒
体との流量の調節は、各吐出管７２，７３の屈曲部の位
置を変えることにより行われている。即ち、冷却側吐出
管７３の基端部から屈曲部までの距離は、加熱側吐出管
７２の基端部から屈曲部までの距離よりも小さく（図示
例で凡そ二分の一）設定されており、これにより冷却側
流路の流路抵抗を加熱側流路の流路抵抗よりも大きくし
て、冷却側熱媒体の流量を加熱側熱媒体の流量よりも小
さくなるようにし、冷却効率の向上を図っている。

【０１６５】なお、本実施例では、固定子８をマニホー
ルド本体１７に取付固定するための固定リング７６は、
マニホールド本体１７の管部２ｅ外周にねじ止めされて
いる。

【０１６６】

【発明の効果】本発明によれば、内部に加熱側キャビテ
ィと冷却側キャビティとを有するマニホールド本体と、
加熱側キャビティ及び冷却側キャビティの内部にそれぞ
れ設けられたインペラと、前記インペラの一方を回転さ
せる駆動手段と、前記一方のインペラの回転力を他方の
インペラに伝達する動力伝達部材と、電流を流すと前記
加熱側キャビティに面する放熱面を加熱し前記冷却側キ
ャビティに面する吸熱面を冷却する熱電モジュールとを
備え、前記マニホールド本体には、前記加熱側キャビテ
ィに連通する熱媒体導入口及び熱媒体吐出口と、前記冷
却側キャビティに連通する熱媒体導入口及び熱媒体吐出
口とが設けられているとともに、前記加熱側キャビティ
内の前記インペラの回転により前記加熱側キャビティの
熱媒体導入口から熱媒体吐出口へ送出される熱媒体の単
位時間あたりの流量と、前記冷却側キャビティ内の前記
インペラの回転により前記冷却側キャビティの熱媒体導
入口から熱媒体吐出口へ送出される熱媒体の単位時間あ
たりの流量とが異なるように構成したので、効率が最も
良くなるように加熱側と冷却側の各熱媒体の流量を適正
値することができ、冷却装置においては冷却効率の向上
を図ることができる。

【０１６７】また、各キャビティの熱媒体導入口を当該
キャビティ内のインペラの回転軸心に沿って開口形成
し、インペラの中心部に、軸方向に貫通する熱媒体流通
路を形成したので、効率よく熱媒体をキャビティ内に導
入するとともに、導入した熱媒体を直接的に熱電モジュ
ールの放熱面又は吸熱面に接触させることで、熱交換効
率の一層の向上を図ることができる。

【０１６８】また、各キャビティ内のインペラの回転軸
心と直交する平面に対する当該キャビティの熱媒体吐出
口の開口方向の角度を５°以下に設定することで、熱媒
体の流量の大幅な低減を防止することができる。

【０１６９】また、各キャビティの熱媒体吐出口を、マ
ニホールド本体に設けられたＬ字状に屈曲する吐出管の
先端開口によって形成し、吐出管の基端部から屈曲部ま
での距離の吐出管内径に対する比を、１．５以上に設定
することによっても、熱媒体の流量の大幅な低減を防止
することができる。

【０１７０】また、各キャビティの内周面の接線方向に
対する当該キャビティの熱媒体吐出口の開口方向の角度
を１０°以下に設定することによっても、熱媒体の流量
の大幅な低減を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の熱電モジュールを内蔵す
るマニホールドの正面図

【図２】図１の右側面図

【図３】図１の左側面図

【図４】図１の熱電モジュールを内蔵するマニホールド
の正面断面図

【図５】図４の支軸周辺部の拡大図及びその変形例の拡
大図

【図６】図４の熱電モジュール端部の拡大図

【図７】図１のマニホールドの分解斜視図

【図８】（ａ）は、図１のマニホールドの加熱側の詳細
分解斜視図、（ｂ）はさらに加熱側攪拌部材の分解斜視
図、（ｃ）は加熱側マニホールドの小径ボス部の断面
図、（ｄ）は加熱側攪拌部材のボス部の断面図

【図９】図１のマニホールドの固定子周辺の詳細分解斜
視図

【図１０】図１のマニホールドの加熱側マニホールドの
正面図及び断面図

【図１１】図１のマニホールドに内蔵されている攪拌部
材の正面図

【図１２】図１１の攪拌部材の断面図

【図１３】熱電モジュールの正面図

【図１４】熱電モジールの断面図

【図１５】固定リングの正面断面図及び左右の側面図

【図１６】固定リングの締結手順を示す説明図

【図１７】図１のマニホールドを活用した冷凍機の構成
図

【図１８】図１４に使用する空気抜きチャンバーの断面
図

【図１９】空気抜きチャンバーの変形例の断面図

【図２０】（ａ）は本発明の第２実施例の熱電モジュー
ルを内蔵するマニホールドの正面断面図、（ｂ）は
（ａ）の一部詳細断面図

【図２１】本発明の第３実施例の熱電モジュールを内蔵
するマニホールドの正面断面図

【図２２】本発明の第４実施例の熱電モジュールを内蔵
するマニホールドの正面断面図

【図２３】本発明の第５実施例の熱電モジュールを内蔵
するマニホールドの側面図

【図２４】本発明の第６実施例の熱電モジュールを内蔵
するマニホールドの正面断面図

【図２５】図２４のマニホールドの左側面図

【図２６】図２４のマニホールドの右側面図

【図２７】キャビティの内周面の接線方向に対するキャ
ビティの熱媒体吐出口の開口方向の角度と、熱媒体の流
量との関係を示すグラフ

【図２８】キャビティ内のインペラの回転軸心と直交す
る平面に対するキャビティの熱媒体吐出口の開口方向の
角度と、熱媒体の流量との関係を示すグラフ

【図２９】Ｌ字状の吐出管の基端部から屈曲部までの距
離の吐出管内径に対する比と、熱媒体の流量との関係を
示すグラフ

【符号の説明】

１，１’ 熱電モジュールを内蔵するマニホールド ２ 加熱側マニホールド ３ 冷却側マニホールド ５ 加熱側インペラ（ポンプ構成部材） ６ 冷却側インペラ（ポンプ構成部材） ７ 熱電モジュール ７ａ 放熱面 ７ｂ 吸熱面 ８ 固定子（回転駆動手段） １０ｄ 加熱側キャビティ（第四空洞部） １３，２１ 熱媒体導入口 １４，２４ 熱媒体吐出口 １４ａ，２４ａ 熱媒体吐出管 １５ｄ，２５ｄ 動力伝達部材（磁石） １６ 回転子（回転駆動手段） １７ マニホールド本体 ２０ｄ 冷却側キャビティ ７０ Ｌ字状熱媒体吐出管 ７１ 熱媒体吐出口 ７２，７３ Ｌ字状熱媒体吐出管 ７４，７５ 熱媒体吐出口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木戸 長生 大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５号 松下冷機株式会社内 (72)発明者 森下 賢一 大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５号 松下冷機株式会社内 (72)発明者 藤本 真嗣 大阪府東大阪市高井田本通４丁目２番５号 松下冷機株式会社内

Claims (34)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に加熱側キャビティと冷却側キャビ
   ティとを有するマニホールド本体と、加熱側キャビティ
   及び冷却側キャビティの内部にそれぞれ設けられたイン
   ペラと、前記インペラの一方を回転させる駆動手段と、
   前記一方のインペラの回転力を他方のインペラに伝達す
   る動力伝達部材と、電流を流すと前記加熱側キャビティ
   に面する放熱面を加熱し前記冷却側キャビティに面する
   吸熱面を冷却する熱電モジュールとを備え、前記マニホ
   ールド本体には、前記加熱側キャビティに連通する熱媒
   体導入口及び熱媒体吐出口と、前記冷却側キャビティに
   連通する熱媒体導入口及び熱媒体吐出口とが設けられて
   いるとともに、前記加熱側キャビティ内の前記インペラ
   の回転により前記加熱側キャビティの熱媒体導入口から
   熱媒体吐出口へ送出される熱媒体の単位時間あたりの流
   量と、前記冷却側キャビティ内の前記インペラの回転に
   より前記冷却側キャビティの熱媒体導入口から熱媒体吐
   出口へ送出される熱媒体の単位時間あたりの流量とが異
   なるように構成されている熱電モジュールを内蔵するマ
   ニホールド。
2. 【請求項２】 加熱側キャビティ内のインペラの回転に
   より前記加熱側キャビティの熱媒体導入口から熱媒体吐
   出口へ送出される熱媒体の単位時間あたりの流量より
   も、冷却側キャビティ内のインペラの回転により前記冷
   却側キャビティの熱媒体導入口から熱媒体吐出口へ送出
   される熱媒体の単位時間あたりの流量の方が小さくなる
   ように構成されている請求項１に記載の熱電モジュール
   を内蔵するマニホールド。
3. 【請求項３】 加熱側キャビティ及び冷却側キャビティ
   の内周面はほぼ円形状に形成されており、前記加熱側キ
   ャビティの内周面の接線方向に対する前記加熱側キャビ
   ティの熱媒体吐出口の開口方向の角度と、前記冷却側キ
   ャビティの内周面の接線方向に対する前記冷却側キャビ
   ティの熱媒体吐出口の開口方向の角度とを異ならせるこ
   とにより、加熱側キャビティにおける単位時間あたりの
   熱媒体送出量と冷却側キャビティにおける単位時間あた
   りの熱媒体送出量とに差が設けられている請求項１に記
   載の熱電モジュールを内蔵するマニホールド。
4. 【請求項４】 加熱側キャビティ及び冷却側キャビティ
   の内周面はほぼ円形状に形成されており、前記加熱側キ
   ャビティの内周面の接線方向に対する前記加熱側キャビ
   ティの熱媒体吐出口の開口方向の角度よりも、前記冷却
   側キャビティの内周面の接線方向に対する前記冷却側キ
   ャビティの熱媒体吐出口の開口方向の角度を大きくする
   ことにより、加熱側キャビティにおける単位時間あたり
   の熱媒体送出量よりも冷却側キャビティにおける単位時
   間あたりの熱媒体送出量の方が小さくなされている請求
   項２に記載の熱電モジュールを内蔵するマニホールド。
5. 【請求項５】 加熱側キャビティの内周面の接線方向に
   対する前記加熱側キャビティの熱媒体吐出口の開口方向
   の角度、及び／又は、冷却側キャビティの内周面の接線
   方向に対する前記冷却側キャビティの熱媒体吐出口の開
   口方向の角度が、１０°以下に設定されている請求項３
   又は４に記載の熱電モジュールを内蔵するマニホール
   ド。
6. 【請求項６】 加熱側キャビティ内のインペラの大きさ
   と、冷却側キャビティ内のインペラの大きさとを異なら
   せることにより、加熱側キャビティにおける単位時間あ
   たりの熱媒体送出量と冷却側キャビティにおける単位時
   間あたりの熱媒体送出量とに差が設けられている請求項
   １に記載の熱電モジュールを内蔵するマニホールド。
7. 【請求項７】 加熱側キャビティ内のインペラの径と冷
   却側キャビティ内のインペラの径とが異なっている請求
   項６に記載の熱電モジュールを内蔵するマニホールド。
8. 【請求項８】 加熱側キャビティ内のインペラの軸長と
   冷却側キャビティ内のインペラの軸長とが異なっている
   請求項６又は７に記載の熱電モジュールを内蔵するマニ
   ホールド。
9. 【請求項９】 加熱側キャビティ内のインペラの大きさ
   よりも、冷却側キャビティ内のインペラの大きさを小さ
   くすることにより、加熱側キャビティにおける単位時間
   あたりの熱媒体送出量よりも冷却側キャビティにおける
   単位時間あたりの熱媒体送出量の方が小さくなされてい
   る請求項２に記載の熱電モジュールを内蔵するマニホー
   ルド。
10. 【請求項１０】 加熱側キャビティ内のインペラの径よ
    りも、冷却側キャビティ内のインペラの径が小さくなさ
    れている請求項９に記載の熱電モジュールを内蔵するマ
    ニホールド。
11. 【請求項１１】 加熱側キャビティ内のインペラの軸長
    よりも、冷却側キャビティ内のインペラの軸長が小さく
    なされている請求項９又は１０に記載の熱電モジュール
    を内蔵するマニホールド。
12. 【請求項１２】 加熱側キャビティの熱媒体吐出口の断
    面積と、冷却側キャビティの熱媒体吐出口の断面積とを
    異ならせることにより、加熱側キャビティにおける単位
    時間あたりの熱媒体送出量と冷却側キャビティにおける
    単位時間あたりの熱媒体送出量とに差が設けられている
    請求項１に記載の熱電モジュールを内蔵するマニホール
    ド。
13. 【請求項１３】 加熱側キャビティの熱媒体吐出口の断
    面積よりも、冷却側キャビティの熱媒体吐出口の断面積
    を小さくすることにより、加熱側キャビティにおける単
    位時間あたりの熱媒体送出量よりも冷却側キャビティに
    おける単位時間あたりの熱媒体送出量の方が小さくなさ
    れている請求項２に記載の熱電モジュールを内蔵するマ
    ニホールド。
14. 【請求項１４】 加熱側キャビティの熱媒体導入口の断
    面積と、冷却側キャビティの熱媒体導入口の断面積とを
    異ならせることにより、加熱側キャビティにおける単位
    時間あたりの熱媒体送出量と冷却側キャビティにおける
    単位時間あたりの熱媒体送出量とに差が設けられている
    請求項１に記載の熱電モジュールを内蔵するマニホール
    ド。
15. 【請求項１５】 加熱側キャビティの熱媒体導入口の断
    面積よりも、冷却側キャビティの熱媒体導入口の断面積
    を小さくすることにより、加熱側キャビティにおける単
    位時間あたりの熱媒体送出量よりも冷却側キャビティに
    おける単位時間あたりの熱媒体送出量の方が小さくなさ
    れている請求項２に記載の熱電モジュールを内蔵するマ
    ニホールド。
16. 【請求項１６】 放熱面と吸熱面とは平行に配置され、
    各インペラの回転軸心が前記放熱面及び前記吸熱面に対
    して垂直に向けられている請求項１から請求項１５のい
    ずれかに記載の熱電モジュールを内蔵するマニホール
    ド。
17. 【請求項１７】 加熱側キャビティの熱媒体導入口が前
    記加熱側キャビティ内のインペラの回転軸心に沿って開
    口形成されており、前記インペラの中心部に、軸方向に
    貫通する熱媒体流通路が形成されている請求項１から請
    求項１６のいずれかに記載の熱電モジュールを内蔵する
    マニホールド。
18. 【請求項１８】 冷却側キャビティの熱媒体導入口が前
    記冷却側キャビティ内のインペラの回転軸心に沿って開
    口形成されており、前記インペラの中心部に、軸方向に
    貫通する熱媒体流通路が形成されている請求項１から請
    求項１７のいずれかに記載の熱電モジュールを内蔵する
    マニホールド。
19. 【請求項１９】 加熱側キャビティ内のインペラの回転
    軸心と直交する平面に対する前記加熱側キャビティの熱
    媒体吐出口の開口方向の角度、及び／又は、冷却側キャ
    ビティ内のインペラの回転軸心と直交する平面に対する
    前記冷却側キャビティの熱媒体吐出口の開口方向の角度
    が、５°以下に設定されている請求項１から請求項１８
    のいずれかに記載の熱電モジュールを内蔵するマニホー
    ルド。
20. 【請求項２０】 加熱側キャビティの熱媒体吐出口及び
    ／又は冷却側キャビティの熱媒体吐出口は、マニホール
    ド本体に設けられたＬ字状に屈曲する吐出管の先端開口
    によって形成されており、前記吐出管の基端部から屈曲
    部までの距離の前記吐出管内径に対する比が、１．５以
    上に設定されている請求項１から請求項１９のいずれか
    に記載の熱電モジュールを内蔵するマニホールド
21. 【請求項２１】 内部に加熱側キャビティと冷却側キャ
    ビティとを有するマニホールド本体を備え、前記マニホ
    ールド本体には、加熱側キャビティに連通する熱媒体導
    入口及び熱媒体吐出口が設けられているとともに、冷却
    側キャビティに連通する熱媒体導入口及び熱媒体吐出口
    が設けられており、前記マニホールド本体内に、電流を
    流すと前記加熱側キャビティに面する放熱面を加熱し前
    記冷却側キャビティに面する吸熱面を冷却する熱電モジ
    ュールを内蔵しているとともに、前記冷却側の熱媒体導
    入口から熱媒体吐出口に至る流路の流路抵抗と、前記加
    熱側の熱媒体導入口から熱媒体吐出口に至る流路の流路
    抵抗とが異なっている熱電モジュールを内蔵するマニホ
    ールド。
22. 【請求項２２】 加熱側の熱媒体導入口から熱媒体吐出
    口に至る流路の流路抵抗よりも、冷却側の熱媒体導入口
    から熱媒体吐出口に至る流路の流路抵抗が大きくなされ
    ている請求項２１に記載の熱電モジュールを内蔵するマ
    ニホールド。
23. 【請求項２３】 加熱側キャビティ及び冷却側キャビテ
    ィの内周面は円形状に形成されており、加熱側キャビテ
    ィ内周面の接線方向に対する前記加熱側キャビティの熱
    媒体吐出口の開口方向の角度と、前記冷却側キャビティ
    内周面の接線方向に対する熱媒体吐出口の開口方向の角
    度とを異ならせることにより、冷却側の流路抵抗と加熱
    側の流路抵抗とに差が設けられている請求項２１に記載
    の熱電モジュールを内蔵するマニホールド。
24. 【請求項２４】 加熱側キャビティ及び冷却側キャビテ
    ィの内周面は円形状に形成されており、加熱側キャビテ
    ィ内周面の接線方向に対する前記加熱側キャビティの熱
    媒体吐出口の開口方向の角度よりも、前記冷却側キャビ
    ティ内周面の接線方向に対する熱媒体吐出口の開口方向
    の角度を大きくすることにより、加熱側の流路抵抗より
    も冷却側の流路抵抗が大きくなされている請求項２２に
    記載の熱電モジュールを内蔵するマニホールド。
25. 【請求項２５】 加熱側キャビティの熱媒体吐出口の断
    面積と、冷却側キャビティの熱媒体吐出口の断面積とを
    異ならせることにより、冷却側の流路抵抗と加熱側の流
    路抵抗とに差が設けられている請求項２１に記載の熱電
    モジュールを内蔵するマニホールド。
26. 【請求項２６】 加熱側キャビティの熱媒体吐出口の断
    面積よりも、冷却側キャビティの熱媒体吐出口の断面積
    を小さくすることにより、加熱側の流路抵抗よりも冷却
    側の流路抵抗が大きくなされている請求項２２に記載の
    熱電モジュールを内蔵するマニホールド。
27. 【請求項２７】 加熱側キャビティの熱媒体導入口の断
    面積と、冷却側キャビティの熱媒体導入口の断面積とを
    異ならせることにより、冷却側の流路抵抗と加熱側の流
    路抵抗とに差が設けられている請求項２１に記載の熱電
    モジュールを内蔵するマニホールド。
28. 【請求項２８】 加熱側キャビティの熱媒体導入口の断
    面積よりも、冷却側キャビティの熱媒体導入口の断面積
    を小さくすることにより、加熱側の流路抵抗よりも冷却
    側の流路抵抗が大きくなされている請求項２２に記載の
    熱電モジュールを内蔵するマニホールド。
29. 【請求項２９】 内部に加熱側キャビティと冷却側キャ
    ビティとを有するマニホールド本体を備え、前記マニホ
    ールド本体には、加熱側キャビティに連通する熱媒体導
    入口及び熱媒体吐出口が設けられているとともに、冷却
    側キャビティに連通する熱媒体導入口及び熱媒体吐出口
    が設けられており、前記マニホールド本体内に、電流を
    流すと前記加熱側キャビティに面する放熱面を加熱し前
    記冷却側キャビティに面する吸熱面を冷却する熱電モジ
    ュールを内蔵しているとともに、前記加熱側キャビティ
    及び前記冷却側キャビティ内に熱媒体送出能力の異なる
    ポンプ構成部材がそれぞれ配設されている熱電モジュー
    ルを内蔵するマニホールド。
30. 【請求項３０】 加熱側キャビティ内のポンプ構成部材
    の熱媒体送出能力よりも、冷却側キャビティ内のポンプ
    構成部材の熱媒体送出能力の方が小さくなされている請
    求項２９に記載の熱電モジュールを内蔵するマニホール
    ド。
31. 【請求項３１】 ポンプ構成部材はインペラからなり、
    加熱側キャビティ内のインペラの大きさよりも、冷却側
    キャビティ内のインペラの大きさの方が小さくなされて
    いる請求項３０に記載の熱電モジュールを内蔵するマニ
    ホールド。
32. 【請求項３２】 内部に加熱側キャビティと冷却側キャ
    ビティとを有するマニホールド本体と、加熱側キャビテ
    ィ及び冷却側キャビティの内部にそれぞれ設けられたイ
    ンペラと、前記インペラを回転させる駆動手段とを備
    え、前記マニホールド本体には、加熱側キャビティに連
    通する熱媒体導入口及び熱媒体吐出口が設けられている
    とともに、冷却側キャビティに連通する熱媒体導入口及
    び熱媒体吐出口が設けられており、前記加熱側キャビテ
    ィ及び冷却側キャビティの内周面はほぼ円形状に形成さ
    れており、前記マニホールド本体内に、電流を流すと前
    記加熱側キャビティに面する放熱面を加熱し前記冷却側
    キャビティに面する吸熱面を冷却する熱電モジュールを
    内蔵しているとともに、加熱側キャビティの内周面の接
    線方向に対する前記加熱側キャビティの熱媒体吐出口の
    開口方向の角度、及び／又は、冷却側キャビティの内周
    面の接線方向に対する前記冷却側キャビティの熱媒体吐
    出口の開口方向の角度が、１０°以下に設定されている
    熱電モジュールを内蔵するマニホールド。
33. 【請求項３３】 内部に加熱側キャビティと冷却側キャ
    ビティとを有するマニホールド本体と、加熱側キャビテ
    ィ及び冷却側キャビティの内部にそれぞれ設けられたイ
    ンペラと、前記インペラを回転させる駆動手段と、電流
    を流すと前記加熱側キャビティに面する放熱面を加熱し
    前記冷却側キャビティに面する吸熱面を冷却する熱電モ
    ジュールとを備え、前記マニホールド本体には、前記加
    熱側キャビティに連通する熱媒体導入口及び熱媒体吐出
    口と、前記冷却側キャビティに連通する熱媒体導入口及
    び熱媒体吐出口とが設けられ、前記インペラの回転によ
    り各キャビティの熱媒体導入口から熱媒体吐出口へと熱
    媒体が送出されるように構成されているとともに、加熱
    側キャビティ内のインペラの回転軸心と直交する平面に
    対する前記加熱側キャビティの熱媒体吐出口の開口方向
    の角度、及び／又は、冷却側キャビティ内のインペラの
    回転軸心と直交する平面に対する前記冷却側キャビティ
    の熱媒体吐出口の開口方向の角度が、５°以下に設定さ
    れている熱電モジュールを内蔵するマニホールド。
34. 【請求項３４】 内部に加熱側キャビティと冷却側キャ
    ビティとを有するマニホールド本体と、加熱側キャビテ
    ィ及び冷却側キャビティの内部にそれぞれ設けられたイ
    ンペラと、前記インペラを回転させる駆動手段と、電流
    を流すと前記加熱側キャビティに面する放熱面を加熱し
    前記冷却側キャビティに面する吸熱面を冷却する熱電モ
    ジュールとを備え、前記マニホールド本体には、前記加
    熱側キャビティに連通する熱媒体導入口及び熱媒体吐出
    口と、前記冷却側キャビティに連通する熱媒体導入口及
    び熱媒体吐出口とが設けられ、前記インペラの回転によ
    り各キャビティの熱媒体導入口から熱媒体吐出口へと熱
    媒体が送出されるように構成されており、前記加熱側キ
    ャビティの熱媒体吐出口及び／又は前記冷却側キャビテ
    ィの熱媒体吐出口は、前記マニホールド本体に設けられ
    たＬ字状に屈曲する吐出管の先端開口によって形成され
    ており、前記吐出管の基端部から屈曲部までの距離の前
    記吐出管内径に対する比が、１．５以上に設定されてい
    る熱電モジュールを内蔵するマニホールド。