JP2001124431A - 冷凍・湯水加熱装置、及び冷凍装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱電変換素子であるペルチェ素子による放熱
を有効利用することができる冷凍・湯水加熱装置、及び
冷凍装置を提供することを目的とするものである。 【解決手段】 ペルチェ素子１５による冷却面１６にて
庫内を冷却する冷凍室１０と、ペルチェ素子１５の放熱
面１７に接触し、庫内から吸収された熱を庫外に伝導す
るヒートパイプ１８による熱伝導手段と、この熱伝導手
段からの伝導熱によって、給湯タンク２２内の温水を加
熱する湯水加熱装置２０とを備える冷凍・湯水加熱装置
であり、冷凍室１０からの排熱を有効に利用することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ペルチェ素子を利
用した冷凍・湯水加熱装置、及び冷凍装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、冷蔵庫、空気調和装置な
どの冷凍、冷房技術には、フロンなどの冷媒が使用され
ている。しかし、近年、オゾン層の破壊や代替ガスによ
る地球温暖化などの問題があり、ペルチェ素子を使用し
た冷凍技術が注目されている。

【０００３】図６は、従来のペルチェ素子を用いた冷蔵
庫を示す断面図である。このような装置は、通常電子冷
却装置又は電子冷蔵庫と呼ばれている。この冷蔵庫は、
断熱材からなる冷蔵庫本体１の上方開口部に開閉する蓋
部材２が設けられ、冷蔵庫本体１内には、内箱３が設け
られている。冷蔵庫本体１の側面には、一部が切除され
て、均熱板４が設けられ、均熱板４の一端面が内箱３の
外側に接触している。均熱板４の他端面は、ペルチェ素
子５の一端面が取り付けられ、ペルチェ素子５の他端面
に放熱フィン６が直接設けられている。庫内の熱は、均
熱板４で吸収され、ペルチェ素子５により熱伝導変換が
行われて、放熱フィン６から庫外に伝導されて、庫内は
冷却される。

【０００４】因みに、ペルチェ素子は、ビスマス、テル
ル等からなる板状の素材から構成され、電流を流すこと
により熱伝導変換を行う素子であり、冷却面で吸収した
熱量を放熱面から放熱させることができる素子である。
なお、均熱板（吸熱ブロック）と放熱フィン（ヒートシ
ンク）とで、多数のペルチェ素子（電子冷却素子）を挟
んで直列接続したサーモモジュールがある。以下、この
サーモモジュール等を含めて、ペルチェ素子と総称する
こととする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の電子冷蔵庫で
は、所望の冷却能力を得るために、ペルチェ素子への通
電量を制御しており、通電量が増大すれば、これに比例
して放熱面からは、大量の熱が放出される。この熱量の
回収、処理は困難であって、放熱により室温の上昇をも
たらすなどの不具合が生じることから、大容量の電子冷
蔵庫が実用化されない原因の一つとなっている。

【０００６】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あって、熱電変換素子であるペルチェ素子による放熱を
有効利用することができる冷凍・湯水加熱装置、及び冷
凍装置を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決したものであり、請求項１の発明は、ペルチェ素子に
よる冷却面にて庫内を冷却する冷却装置と、前記ペルチ
ェ素子による放熱を前記庫外に伝導する熱伝導手段と、
前記熱伝導手段からの伝導熱により給湯タンク内の上水
を加熱する湯水加熱装置と、を備えたことを特徴とする
冷凍・湯水加熱装置である。

【０００８】請求項１の発明によれば、冷却装置から発
生した熱量を外部の湯水加熱装置に移送して湯水の加熱
に利用することにより、大量の熱量を室温に放出するこ
となく、有効に熱回収を行うことができる。加熱された
湯水は、給湯装置，温水暖房装置等に利用することによ
り、冷却装置から発生した熱量を処理することができ
る。

【０００９】また、請求項２の発明は、ペルチェ素子に
よる冷却面にて庫内を冷却する冷却装置と、前記ペルチ
ェ素子による放熱を前記冷凍庫外に伝導させる熱伝導手
段と、前記熱伝導手段からの伝導熱により給湯タンク内
の上水を加熱する湯水加熱装置と、前記庫内の冷却温度
を検出して冷凍設定温度に前記ペルチェ素子を制御する
第１制御手段と、前記給湯タンク内の前記温水温度を検
出し、前記給湯タンクへの給水によって前記温水を加熱
設定温度に制御する第２制御手段と、を備えたことを特
徴とする冷凍・湯水加熱装置である。

【００１０】請求項２の発明によれば、第１制御手段に
より冷却装置であるペルチェ素子を制御して設定温度に
庫内を冷却することができ、この冷却により発生した熱
量を湯水加熱装置に移送して、湯水の加熱、すなわち熱
量の回収を行うことができる。また、第２制御手段によ
り湯水加熱装置内の過剰な熱量を排水によって放出し、
給水によって温水の温度を設定温度に調整することによ
り給湯等に使用することができる。

【００１１】また、請求項３の発明は、前記熱伝導手段
がヒートパイプであることを特徴とする請求項１又は２
に記載の冷凍・湯水加熱装置である。請求項３の発明に
よれば、熱伝導手段にヒートパイプを使用することによ
り、ペルチェ素子から放出される熱量を回収し、外部に
移送することができる。移送された熱量は、湯水の加熱
等に利用して排熱処理を行うことができる。

【００１２】また、請求項４の発明は、前記湯水加熱装
置が湯水を加熱して外部に給湯する給湯装置であること
を特徴とする請求項１，２又は３に記載の冷凍・湯水加
熱装置である。請求項４の発明によれば、冷却装置から
の排熱は、給湯タンク内の湯水を加熱することにより回
収することができる。給湯タンク内の加熱された湯水
は、外部給湯に使用することにより排熱を処理すること
ができる。

【００１３】また、請求項５の発明は、前記湯水加熱装
置は、温水暖房用放熱器に湯水を供給するための温水暖
房熱源機であることを特徴とする請求項１，２，３又は
４に記載の冷凍・湯水加熱装置である。請求項５の発明
によれば、湯水加熱装置にて回収した排熱を温水暖房に
使用して再放出することにより、排熱を有効利用するこ
とができる。

【００１４】また、請求項６の発明は、前記冷凍・湯水
加熱装置において、冷凍部と湯水加熱部とが前記熱伝導
手段を介して接続される別体構造であることを特徴とす
る請求項１〜５の何れかに記載の冷凍・湯水加熱装置で
ある。請求項６の発明によれば、冷凍部と湯水加熱部と
を熱伝導手段を介して別体に構成することにより、相互
の熱的緩衝が緩和され、効率よく冷凍部または湯水加熱
部を設定温度に制御することができる。

【００１５】また、請求項７の発明は、前記給湯タンク
内に熱を蓄積する熱蓄積体を投入したことを特徴とする
請求項１〜６の何れかに記載の冷凍・湯水加熱装置であ
る。請求項７の発明によれば、給湯タンク内に熱蓄積体
を内在させることにより、冷凍部の排熱を吸収して湯水
の急激な温度上昇を緩和し、排水、給水による排熱時に
蓄積された潜熱を放出して急激な湯水の温度低下を抑制
し、設定温度への制御を容易にならしめることができ
る。

【００１６】また、請求項８の発明は、ペルチェ素子に
よる冷却面にて庫内を冷却する冷却装置と、前記ペルチ
ェ素子による放熱を前記庫外に伝導する熱伝導手段と、
前記熱伝導手段からの伝導熱を放散する熱交換器と、前
記熱交換器の放熱によって上水を温水とし、給湯するた
めの給湯タンクと、を備えたことを特徴とする冷凍装置
である。

【００１７】請求項８の発明によれば、冷凍装置に熱伝
導手段が設けられ、熱伝導手段に熱交換器を備え、給湯
タンク内に排熱を放出することによって、給湯タンクか
らの温水を用途に応じて、給湯装置や温水暖房用放熱器
として利用することが可能である。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る冷凍・湯水加
熱装置、及び冷凍装置の実施の形態について、図面を参
照して説明する。

【００１９】（実施形態１）図１は、本発明の冷凍・湯
水加熱装置の一実施形態を示し、図２は、その制御装置
のブロック図を示し、図３は、その制御フローチャ−ト
の一例を示している。先ず、図１を参照して、本発明の
実施形態について説明する。冷凍・冷蔵庫１０は、断熱
材による外装体１４に覆われて外気温度と遮断し、内部
に冷凍室１１と冷蔵室１２とに区画されている。冷凍室
１１は、伝熱板１３で囲われた区画から構成され、伝導
板１３に接触してペルチェ素子１５が配置されている。
この伝熱板１３は、ペルチェ素子１５の吸熱のための熱
交換装置であり、冷凍室１１と冷蔵室１２との冷却温度
を差別化するために使用される。また、冷凍室１１内に
は、庫内温度を検出する温度センサ１９が設けられてい
る。ペルチェ素子１５は、その冷却面１６が冷凍室１１
内側となるように実装され、その放熱面１７には、ヒー
トパイプ１８が接触している。ヒートパイプ１８は、内
部に封止された冷媒の蒸発、凝縮によって熱伝導を行う
熱伝導体であって、冷媒には、水、アルコールなどが使
用されている。ヒートパイプ１８は、冷凍・冷蔵庫１０
の外部にある湯水加熱装置２０の給湯タンク２２まで延
びており、その端部に設けられた放熱フィン２１が設け
られ、放熱フィン２１の放熱によって、給湯タンク２２
内の湯水を加熱する。ヒートパイプ１８の周囲は、断熱
材に覆われ、冷凍・冷蔵庫１０への熱伝導を遮断してい
る。

【００２０】湯水加熱装置２０には、給湯タンク２２が
設けられ、その周囲は断熱材で覆われている。給湯タン
ク２２には、上水を給水管２３、給湯タンク２２内の湯
水を外部に排出させる排出管２４と、温水を外部給湯の
ための給湯管２５が接続され、これらの管路には、給
水、排水、給湯の動作をさせる給水弁２３ａ、排水弁２
４ａ、給湯弁２５ａが設けられている。また、給湯タン
ク２２には、その内部の湯水の水位を検出する水位セン
サ２６が設けられている。この水位センサ２６により排
水下限水位と給水上限水位を検出することができる。ま
た、給湯タンク２２内には、熱蓄積体２９が投入されて
いる。給湯管２５は、湯水取出し口２８まで配管され、
その端部が開口し、給湯管２５から湯水をカップＡ等の
容器に注ぎ込むことができる。冷凍・冷蔵庫１０と湯水
加熱装置２０は、共に外装体に収められて一体に構成さ
れている。

【００２１】冷凍室１１内の庫内温度が冷凍設定温度に
なるようにペルチェ素子１５を駆動して冷却を行う。冷
凍室１１内の熱は、ペルチェ素子１５の冷却面１６で吸
収されて庫内が冷却され、伝熱板１３を介して冷蔵庫１
２の熱が吸収されて適度な温度に庫内が冷却される。ペ
ルチェ素子１５の冷却面１６から吸収された熱は、放熱
面１７から放熱され、ヒートパイプ１８によって回収さ
れ、湯水加熱装置２０に移送されて給湯タンク２２内の
湯水の加熱に使用することができる。

【００２２】給湯タンク２２内の湯水の温度は、温度セ
ンサ２７により監視し、加熱設定温度を越えると排水弁
２４ａを動作させて排水下限下位まで排水し、給水弁２
３ａを動作させて給水上限水位まで上水を導入して湯水
の温度を制御する。なお、排水弁２４ａを所定時間開弁
して排水した後、給水上限水位まで給水を行っても良
い。また、下限水位まで排水されたときに給水弁を開
き、設定温度に回復したときに排水弁２４ａを閉止し、
上限水位まで給水させてもよい。

【００２３】給湯タンク２２内には、熱蓄積体２９が投
入されている。この熱蓄積体２９は、例えば硫酸ナトリ
ウムなどの熱媒体を樹脂のカプセルに封入したものであ
る。熱媒体が液体から固体、固体から液体に相変化する
ときに潜熱の吸収、放出を行うもので、給湯タンク２２
内に投入することにより湯水の温度を一定に維持する作
用を有する。給湯タンク２２内が所定温度（例えば、６
０℃）に到達すると熱媒体が潜熱を吸収して湯水の温度
上昇を抑制し、給湯タンク２２内に給水を行ったとき
は、熱媒体が蓄積した潜熱を放出して湯水温度の低下を
抑制することができる。

【００２４】続いて、本実施形態における冷凍・湯水加
熱装置１０の制御装置について、図２のブロック図を参
照して説明する。冷凍・湯水加熱装置１０の制御装置７
は、制御演算部８と入力装置９ａと駆動回路９ｂとから
構成されている。入力装置９ａには、温度センサ１９、
温度センサ２７、水位センサ２６、冷凍・湯水加熱装置
１０の冷凍運転、湯水加熱運転の開始、停止を指令する
運転スイッチＳａ、外部給湯を指令する給湯スイッチＳ
ｂ、冷凍室１１内の庫内温度を設定する冷凍温度設定ス
イッチＳｃ、給湯タンク２２内の沸き上げ温度の設定す
る給湯温度設定スイッチＳｄからの信号が入力される。
入力装置９ａは、制御演算部８の入力ポート８ｄに接続
されている。

【００２５】制御演算部８は、制御演算を行うＣＰＵ８
ａ、制御プログラムや制御データを記憶するＲＯＭ８
ｂ、演算データを一時的に記憶するためのＲＡＭ８ｃ、
入力ポート８ｄ、出力ポート８ｅより構成されている。
出力ポート８ｅには、駆動回路９ｂが接続され、更にペ
ルチェ素子１５、排水弁２４ａ、給水弁２３ａ、給湯弁
２５ａ、表示装置Ｄが接続されている。

【００２６】次に、図３の制御フローチャートを参照し
て、本実施形態の制御手順の一例について説明する。な
お、この制御手順は、記憶装置（ＲＯＭ８ｂ）に記憶さ
れ、この制御手順に従って、運転されている。先ず、ス
テップＳ１において、運転スイッチＳａのオン操作があ
ったか否かを判定する。ＹＥＳの時は、制御装置７の動
作を開始しステップＳ２に移行する。ステップＳ２で
は、水位センサ２６により給湯タンク２２の水位が給水
上限水位まであるか否かを判定する。ＹＥＳの時は、ス
テップＳ４に移行し、ＮＯの時は、ステップＳ３に移行
する。ステップＳ３では、給水弁２３ａを開いて給湯タ
ンク２２内へ給水を行う。水位が給水上限水に到達した
ことを水位センサ２６により検出したら給水弁２３ａを
閉じて給水を終了する。ステップＳ４では、ペルチェ素
子１５の駆動を開始し、冷凍・冷蔵庫１０内の冷却と湯
水加熱装置２０の給湯タンク２２内の湯水の加熱を開始
する。ステップＳ５では、温度センサ１９による冷凍庫
１１内の検出温度が設定温度未満まで低下したか否かを
判定する。ＹＥＳの時は、ステップＳ６に移行し、ＮＯ
時は、ステップＳ７に移行する。ステップＳ６では、ペ
ルチェ素子１５の駆動を停止して冷凍庫１１内の温度低
下を停止させる。ステップＳ７では、温度センサ２７に
より給湯タンク２２内の温度が設定温度を越えたか否か
を判定する。ＹＥＳの時は、ステップＳ８に移行し、Ｎ
Ｏの時は、ステップＳ１０に移行する。ステップＳ８と
ステップＳ９は、給湯タンク２２内の湯水温度を設定温
度に維持するルーチンである。給湯タンク２２内の湯水
の温度が設定温度を越えると、ステップＳ８にて排水弁
２４ａを開き、排水下限水位が水位センサ２６にて検出
されるまで排水を行う。続いて、ステップＳ９に移行
し、給水弁２３ａを開いて水位センサ２６により給水上
限水位が検出されるまで上水を給水する。上水の給水に
より給湯タンク２２内の温度は低下する。

【００２７】ステップＳ１０では、給湯スイッチＳｂの
オンによる給湯指令が成されたか否かを判定する。ＹＥ
Ｓの時は、ステップＳ１１に移行し、ＮＯの時は、ステ
ップＳ１３に移行する。ステップＳ１１とステップＳ１
２は、給湯タンク２２内の湯水を外部に給湯するルーチ
ンである。ステップＳ１１では、給湯弁２５ａを開い
て、例えばカップＡに給湯を行う。ステップＳ１２で
は、減少した給湯タンク２２内の水位を給水上限水位ま
で回復させるため、水位センサ２６により給水上限水位
が検出されるまで給水弁２３ａを開く。ステップＳ１３
では、運転スイッチＳａより運転ＯＦＦが指令されたか
否かを判定する。ＮＯの場合は、ステップＳ４からステ
ップＳ１３までの制御を繰り返す。ＹＥＳの時は、運転
を終了する。

【００２８】（実施形態２）次に、本発明の他の実施形
態について、図４を参照して説明する。図４の実施形態
では、冷凍・冷蔵庫１０と湯水加熱装置２０とが熱伝導
手段を介して、別途独立して設置した例を示している。
冷凍・冷蔵庫１０は、断熱材等の外装体１４で被覆され
て、外気温度と遮断している。冷凍室１１内の伝熱板１
３には、ペルチェ素子１５の冷却面１６が接続されてお
り、その放熱面１７がヒートパイプ１８の一端に接触し
て配置され、このヒートパイプ１８の端末部には、放熱
フィン２１が設けられている。このヒートパイプ１８
は、ペルチェ素子から排出される熱を回収するための熱
伝導手段である。放熱フィン２１は、断熱材１４で覆わ
れて熱交換器３０が形成され、熱交換器３０内に熱交換
室３０ａが形成されている。熱交換器３０と給湯タンク
２２の間に往き管３０ｂと戻り管３０ｃとが接続されて
循環管路が形成されている。また、戻り管３０ｃには、
循環ポンプ３１が設けられ、放熱フィン２１によって循
環する湯水が加熱され、給湯タンク２２内の湯水の温度
が上昇する。熱伝導手段は、ヒートパイプ１８による熱
伝導手段に加えて、これら循環管路、循環ポンプ２２、
熱交換器と湯水を媒体として熱循環手段を含み、ペルチ
ェ素子１５で吸収した熱を外部に伝導することができ
る。

【００２９】湯水加熱装置２０は、往き管３０ｂと戻り
管３０ｃとからなる循環管路を介して、冷凍・冷蔵庫１
０から離れた位置に別体に配置することができる。別体
に配置することにより、厨房、食堂等のレイアウト配置
に自由度が生じ、室内のスペースを有効利用することが
できる。給湯タンク２２には、給湯タンク２２に上水を
供給する給水管２３、給湯タンク２２の湯水を外部に排
水する排水管２４、湯水の給湯を行う給湯管２５がそれ
ぞれ接続されている。給湯タンク２２内には、排水下限
水位と給水上限水位を検出する水位センサ２６と、湯水
温度を検出する温度センサ２７が設けられている。

【００３０】本実施形態では、冷凍室１１内の熱をペル
チェ素子１５で吸収し、ヒートパイプ１８でこの熱を回
収する。回収された熱により熱交換器３０を介して戻り
管３０ｃと往き管３０ｂを循環する湯水を加熱し、給湯
タンク２２に熱を伝導することができる。

【００３１】なお、本実施形態の冷凍・湯水加熱装置
は、冷凍・冷蔵室（冷凍・冷蔵庫）又は冷凍庫である冷
凍装置と湯水加熱装置２０とが熱伝導手段で接続されて
おり、この冷凍装置には、ペルチェ素子１５が備えら
れ、熱伝導手段は、ペルチェ素子１５の放熱面１７に接
触し、放熱フィン２１が設けられたヒートパイプ１８を
含んでいる。湯水加熱装置２０は、給湯タンク２２に接
続された戻り管３０ｃと往き管３０ｂとを熱交換器３０
に接続することで装置を構成する。なお、ヒートパイプ
１８を延長して、その先端部の放熱フィン２１を湯水加
熱装置２０の給湯タンク２２内に組み込むようにしても
よい。

【００３２】無論、温度センサ１９，２７、ペルチェ素
子１５、水位センサ２６、給水弁２３ａ、給湯弁２５
ａ、排水弁３２ａ、循環ポンプ３１は、図１〜図３で説
明した実施形態のように、制御装置で制御されている。
循環ポンプ３１は、制御装置からの信号に基づいて、給
湯タンク２２内の水位が上位レベルに達した後に駆動す
るようにする。なお、制御装置は、図３に示した制御装
置７と同様の回路ブロックで構成することができる。ま
た、給湯タンク２２内には、図１で示したように、熱蓄
積体のカプセルを投入してもよい。

【００３３】（実施形態３）次に、本発明の他の実施形
態について、図５を参照して説明する。図５の冷凍・湯
水加熱装置は、冷凍・冷蔵庫１０と湯水加熱装置２０と
が独立して設置され、かつ、冷凍・冷蔵庫１０と湯水加
熱装置２０とが熱伝導手段で組み合わされ、更に、湯水
加熱装置２０を温水源として床暖房パネル３４に温水を
供給する装置である。すなわち、ペルチェ素子１５から
回収した熱量を床暖房パネル等の温水の加熱に使用する
温水暖房熱源機とした例である。

【００３４】冷凍・冷蔵庫１０は、断熱材１４で冷凍室
１１と冷蔵室１２とが被覆され、かつ冷凍室１１内の伝
熱板１３の壁面にペルチェ素子１５の冷却面１６が設け
られ、ペルチェ素子１５の放熱面１９がヒートパイプ１
８の一端に接触又は接続され、その端末部に放熱フィン
２１が設けられている。放熱フィン２１は、給湯タンク
２２内に配設されている。給湯タンク２２の下部に接続
された暖房戻り管３３は、床暖房パネル３４の配管３４
ａの一端に接続され、その配管３４ａの他端が暖房往き
管３５に接続され、その端部が給湯タンク２２の上部に
接続されている。暖房戻り管３３、暖房往き管３５に
は、それぞれ手動開閉弁３３ａ，３５ａが設けられ、暖
房戻り管３３には、循環ポンプ３１が設けられている。

【００３５】湯水加熱装置２０は、さらに上水を給湯タ
ンク２２内に供給する給水管２３が設けれ、給湯タンク
２２内の温水を外部に排水する排水管２４と温水を外部
に供給する給湯管２５が設けられている。給水管２３、
排水管２４には、給水弁２３ａ、排水弁２４ａがそれぞ
れ設けられている。給湯タンク２２内には、給湯タンク
２２内の水位を検出する水位センサ２６と給湯タンク２
２内の温水の温度を検出する温度センサ２７が設けられ
ている。

【００３６】無論、図１で示したように、給湯タンク２
２内に、熱蓄積体のカプセルを投入してもよい。なお、
本実施形態では、排熱によって加熱された温水を床暖房
パネル３４に供給して、湯水加熱装置２０を温水暖房熱
源機として利用するものである。なお、湯水加熱装置２
０からの湯水を浴槽等に送り込み、追焚を行ってもよ
い。

【００３７】本実施形態では、給湯タンク２２で加熱さ
れた湯水が暖房戻り管３３に設けれれた循環ポンプ３１
によって、暖房戻り管３３を経て床暖房パネル３４の配
管３４ａに送り込まれる。配管３４ａに送り込まれた温
水は、熱を放出しながら配管３４ａを流れて、暖房往き
管３５を経て、再び給湯タンク２２に戻される。このよ
うにペルチェ素子１５が放出する熱を回収して、床暖房
パネル等から放出させて、排熱の処理を行ったものであ
る。

【００３８】また、図１の実施形態のように、温度セン
サ１９，２７、ペルチェ素子１５、水位センサ２６、給
水弁２３ａ、排水弁３２ａ、循環ポンプ３１は、制御装
置で制御されている。制御装置は、図３に示した制御装
置と同様の回路ブロックで構成することができる。

【００３９】さらに、本発明の冷凍装置は、その一実施
形態として、冷凍室（冷凍庫）と冷凍室内の熱を吸収し
て放出するペルチェ素子とヒートパイプとから構成され
ている。ペルチェ素子の冷却面は、冷凍室の伝熱板、又
は伝熱板に設けた開口部に配置され、ペルチェ素子の放
熱面がヒートパイプの一端に接触又は接続され、このヒ
ートパイプの端末部に放熱フィンが設けられている。こ
の冷凍装置の放熱フィンを湯水加熱装置と組み合わせる
ことによって、冷凍室からの排熱を利用して加熱された
温水を作り出して、給湯装置や床暖房機器等に送り込む
ことにより、排熱を有効に利用することができる。な
お、この冷凍装置は、冷凍室と冷蔵室とを含むものであ
ってもよい。

【００４０】本発明は、上記実施形態１〜３において、
ペルチェ素子として、一つの素子を用いたものでもよい
が、冷却板（吸熱板）と放熱板とで複数の素子を直列に
接続するように挟み込んだ形状のものがむしろ好ましい
実施形態である。また、ペルチェ素子は、図１，図４，
図５に示されているように、冷凍室の底部に配置する方
が好ましい形態である。また、冷凍室の底部に複数のヒ
ートパイプによる熱伝導手段を配置してもよい。

【００４１】また、ペルチェ素子と接触するヒートパイ
プの形状は、ペルチェ素子の放熱板に十分接触し得る広
い面積を有する形状として、ペルチェ素子の冷却面で吸
収された熱をヒートパイプに伝導させるようにするとよ
い。また、熱蓄積体は、球形のカプセルである必要はな
く、凹凸を有する形状のカプセルであってもよいことは
明らかである。

【００４２】

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、ペルチ
ェ素子を利用して、庫内を冷却する際に、ペルチェ素子
による放熱を庫外に伝導する熱伝導手段が冷凍装置に設
けられ、この熱伝導手段による伝導熱によって、給湯タ
ンク内の上水を加熱するようにしたものであり、排熱を
有効に利用することができる冷凍・湯水加熱装置であ
る。この冷凍・湯水加熱装置によれば、湯水の加熱のた
めに電子冷凍装置等の排熱を利用しているため、燃焼排
ガスが大気中に放出されることがなく、地球環境に悪影
響を与えるおそれが少ない利点がある。

【００４３】更にまた、請求項１の発明によれば、ペル
チェ素子による庫内の熱量を熱伝導手段で回収し、湯水
の加熱等に利用することができるので、ペルチェ素子に
よる排熱によって、室温の上昇がなく、大容量の冷凍装
置を提供することができる利点があり、冷却装置からの
排熱を無駄なく利用することができる利点がある。

【００４４】また、請求項２の発明によれば、制御装置
によって、冷却装置による庫内温度の制御と、湯水加熱
装置の給湯タンク内への給水による湯水の温度の調整と
が可能であり、給湯装置、温水暖房装置等の用途に利用
できる利点がある。

【００４５】また、請求項３の発明によれば、前記熱伝
導手段がヒートパイプであるので、ペルチェ素子から吸
収された熱の回収と伝導効率が極めて良好である利点が
あり、かつ冷凍装置と湯水加熱装置とを容易に別体とし
た冷凍・湯水加熱装置を形成することが可能である利点
がある。

【００４６】また、請求項４，５の発明によれば、冷凍
装置である電子冷凍装置等の排熱を給湯装置や温水暖房
用放熱器に放熱させて排熱を有効に処理することができ
る利点がある。

【００４７】また、請求項６の発明によれば、冷凍・湯
水加熱装置において、冷凍部と湯水加熱部とが熱伝導手
段を介して接続される別体構造であるので、設置場所の
制約を受けることなく、冷凍装置である冷凍部と湯水加
熱装置である湯水加熱部とを異なった場所に設置するこ
とが可能であり、例えば湯水加熱部を給湯室や浴室など
に給湯することができる利点がある。

【００４８】また、請求項７の発明によれば、加熱され
た湯水に熱蓄積体が投入されているので、熱蓄積体によ
って、温水の温度が設定温度以上の場合は熱を吸収し、
設定温度以下の場合は、熱を放出して、湯水の温度を平
均化することができ、温水温度の急激な変動を解消する
ことができる利点があり、湯水を所望の温度に調整が可
能であり、湯水を給湯装置や温水暖房用放熱器等に利用
することができる利点がある。

【００４９】また、請求項８の発明によれば、冷凍装置
の庫内の温度をペルチェ素子により冷却し、その吸収熱
を熱伝導手段で庫外に排出して、給湯タンクで放出する
ようにした湯水加熱装置を具備する冷凍装置であって、
排熱を有効に利用することができる利点があり、熱伝導
手段であるヒートパイプを庫外に突出させ、その端末部
に放熱フィンを設けた構造とすることで、種々の用途に
対応できる冷凍装置を提供することができる利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の冷凍・湯水加熱装置の一実施形態を示
す概略図である。

【図２】図１の冷凍・湯水加熱装置の制御装置のブロッ
ク図である。

【図３】図１の冷凍・湯水加熱装置の制御フローチャー
トを示す図である。

【図４】本発明の冷凍・湯水加熱装置の他の実施形態を
示す概略図である。

【図５】本発明の冷凍・湯水加熱装置の他の実施形態を
示す概略図である。

【図６】従来の冷却装置の一例を示す断面図である。

【符号の説明】

７ 制御装置 ８ 制御演算装置 １０ 冷凍・冷蔵庫 １１ 冷凍室 １２ 冷蔵室 １３ 伝熱板 １４ 外装体 １５ ペルチェ素子 １６ 冷却面 １７ 放熱面 １８ ヒートパイプ １９ 温度センサ ２０ 温水加熱装置 ２１ 放熱フィン ２２ 給湯タンク ２３ 給水管 ２３ａ 給水弁 ２４ 排水管 ２４ａ 排水弁 ２５ 給湯管 ２５ａ 給湯弁 ２６ 水位センサ ２７ 温度センサ ２８ 温水取出し口 ２９ 熱蓄積体 ３０ 熱交換機 ３０ａ 熱交換室 ３０ｂ 往き管 ３０ｃ 戻り管 ３１ 循環ポンプ ３２ 排水管 ３２ａ 排水弁 ３３ 暖房戻り管 ３３ａ 手動開閉弁 ３４ 床暖房パネル ３４ａ 配管 ３５ 暖房往き管 ３５ａ 手動開閉弁 Ｄ 表示装置 Ｓａ 運転スイッチ Ｓｂ 給湯スイッチ Ｓｃ 冷凍温度設定スイッチ Ｓｄ 給湯温度設定スイッチ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ペルチェ素子による冷却面にて庫内を冷
   却する冷却装置と、 前記ペルチェ素子による放熱を前記庫外に伝導する熱伝
   導手段と、 前記熱伝導手段からの伝導熱により給湯タンク内の上水
   を加熱する湯水加熱装置と、 を備えたことを特徴とする冷凍・湯水加熱装置。
2. 【請求項２】 ペルチェ素子による冷却面にて庫内を冷
   却する冷却装置と、 前記ペルチェ素子による放熱を前記庫外に伝導させる熱
   伝導手段と、 前記熱伝導手段からの伝導熱により給湯タンク内の上水
   を加熱する湯水加熱装置と、 前記庫内の冷却温度を検出して冷凍設定温度に前記ペル
   チェ素子を制御する第１制御手段と、 前記給湯タンク内の前記湯水温度を検出し、前記給湯タ
   ンクへの給水によって前記湯水を加熱設定温度に制御す
   る第２制御手段と、 を備えたことを特徴とする冷凍・湯水加熱装置。
3. 【請求項３】 前記熱伝導手段がヒートパイプであるこ
   とを特徴とする請求項１又は２に記載の冷凍・湯水加熱
   装置。
4. 【請求項４】 前記湯水加熱装置は、湯水を加熱して外
   部に給湯する給湯装置であることを特徴とする請求項
   １，２又は３に記載の冷凍・湯水加熱装置。
5. 【請求項５】 前記温水加熱装置は、温水暖房用放熱器
   に湯水を供給するための温水暖房熱源機であることを特
   徴とする請求項１，２，３又は４に記載の冷凍・湯水加
   熱装置。
6. 【請求項６】 前記冷凍・湯水加熱装置において、冷凍
   部と湯水加熱部とが前記熱伝導手段を介して接続される
   別体構造であることを特徴とする請求項１〜５の何れか
   に記載の冷凍・湯水加熱装置。
7. 【請求項７】 前記タンク内に熱量を蓄積する熱蓄積体
   を投入したことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記
   載の冷凍・湯水加熱装置。
8. 【請求項８】 ペルチェ素子による冷却面にて庫内を冷
   却する冷却装置と、 前記ペルチェ素子による放熱を前記庫外に伝導する熱伝
   導手段と、 前記熱伝導手段からの伝導熱を放散する熱交換器と、 前記熱交換器の放熱によって上水を温水とし、給湯する
   ための給湯タンクと、 を備えたことを特徴とする冷凍装置。