JP2001304740A - 熱電冷却装置 - Google Patents

熱電冷却装置

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JP2001304740A
JP2001304740A JP2000120799A JP2000120799A JP2001304740A JP 2001304740 A JP2001304740 A JP 2001304740A JP 2000120799 A JP2000120799 A JP 2000120799A JP 2000120799 A JP2000120799 A JP 2000120799A JP 2001304740 A JP2001304740 A JP 2001304740A
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Japan
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heat
manifold
thermoelectric
pump
cooling device
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JP2000120799A
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Osao Kido
長生 木戸
Hideo Nishibatake
秀男 西畠
Takahiro Ueno
孝浩 上野
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Refrigeration Co
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2321/00Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B2321/02Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effects; using Nernst-Ettinghausen effects
    • F25B2321/025Removal of heat
    • F25B2321/0252Removal of heat by liquids or two-phase fluids

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明はペルチェ効果を有する熱電モジュー
ルを使用した熱電冷却装置に関するものである。 【解決手段】 ポンプ一体型マニホールドと固定マニホ
ールドとが直接又は間接的に連結され、前記ポンプ一体
型マニホールド内のインペラの回転によって作動する熱
媒体が前記ポンプ一体型マニホールドと前記固定マニホ
ールドの両方を流動する熱電冷却装置であり、これによ
り、複数の熱電モジュールを用いた冷却能力の高い冷却
装置を熱媒体の回路抵抗を低く抑えてかつ少ない熱媒体
作動用の駆動装置で構成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はペルチェ効果を有す
る熱電モジュールを使用した熱電冷却装置に関するもの
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。そしてフロンガスを使用しない
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(P
eltier)モジュール、又は熱電素子として知られ
ているものであり、二つの伝熱面を有し、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WO92/13243号(特表平6−504361
号)に開示されている。
【0005】以下、図面を参照しながら上記従来の熱電
冷却装置について説明する。
【0006】図6はWO92/13243号に開示され
た発明の熱電冷却装置の系統図を示している。図6にお
いて、23はマニホールド、24は熱電モジュールで、
熱電モジュール24をマニホールド23に内蔵し、マニ
ホールド23内では熱電モジュール24を挟んで二つの
キャビティ25a,25bが構成されている。そしてマ
ニホールド23の放熱面に面するキャビティ25bは、
放熱器26とポンプ27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25aも同様
に冷却器28とポンプ29によって構成される閉回路に
接続されている。
【0007】この様にして、熱電モジュール24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、冷却側の回路の冷
却器28によって所望の冷却を行う。
【0008】WO92/13243号に開示された技術
には、如何にして熱媒体と熱電モジュールの伝熱面の接
触を円滑化し、冷却効率を向上させるかという問題があ
る。
【0009】熱電モジュールと熱媒体との間の熱交換を
より円滑に行うための改良手段として、WO95/31
688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。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記したWO92/1
3243号やWO95/31688号に開示された発明
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WO92/13243号に開
示された技術は、冷却装置の基本的な概念を開示するも
のに過ぎず、実際にこの発明を複数の温度帯の被冷却領
域を持つ冷却負荷の大きい多室冷凍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
問題が山積みされている。
【0011】すなわち従来の熱電モジュールを使用した
冷却装置は、旧来のフロンガスを使用した冷却装置に比
べて冷却能力が低く、冷却負荷の大きい対象を冷却する
ためには複数の同様のシステムが必要となり、コンパク
ト性やコストの面で実現性が乏しい。
【0012】また複数の温度帯を持つ被冷却領域の冷却
にも複数の同様のシステムが必要となり、同様に実現性
が乏しい。またWO95/31688号に開示された発
明は、キャビティ内の攪拌翼を回転させる具体的手段に
ついては開示されていない。
【0013】さらにWO92/13243号やWO95
/31688号に開示された発明は、熱電モジュールの
放熱面や吸熱面と熱媒体との熱交換を促進することに注
目して冷却効率を高めようとするものである。熱電モジ
ュールには、放熱面と吸熱面との温度差が大きくなるに
したがって冷却効率が急激に低下し冷却できなくなると
いう特性がある。
【0014】このため、冷凍のように被冷却温度が低く
なると、熱電モジュールの放熱面や吸熱面と熱媒体との
熱交換を促進しても、前述の特性から冷却装置の冷却効
率が急激に低下する。
【0015】さらに熱媒体は一般に温度の低下に伴って
粘性が大きくなるので、流動抵抗が大きくなりポンプへ
の負荷も大きくなる。この面からも冷凍のように被冷却
温度が低くなると従来の熱電モジュールを使用した冷却
装置では冷却能力が急激に低下する。すなわち従来の熱
電モジュールを使用した冷却装置では、旧来のフロンガ
スを使用した冷却装置に比べて冷凍のように低い温度ま
で冷却できないのが現状である。
【0016】本発明は従来の課題を解決するもので、熱
媒体回路の回路抵抗を低く抑えかつ熱媒体作動用の駆動
装置を増やさずに熱電モジュールを使用した冷却装置の
冷却能力を高めることを目的とする。また熱電モジュー
ルを使用した冷却装置で冷凍のように低い温度まで冷却
することを目的とする。また熱媒体回路を増やさずに複
数の温度帯の被冷却領域への冷却を行うことを目的とす
る。
【0017】
【課題を解決するための手段】この目的を解決するため
請求項1に記載の本発明は、吸熱面と放熱面とを有し電
流を流すことにより前記放熱面が加熱され前記吸熱面が
冷却される熱電モジュールと、前記熱電モジュールを内
蔵し、前記吸熱面及び前記放熱面の少なくとも一方の表
面に熱媒体が流動するキャビティを形成すると共に前記
キャビティ内で駆動装置によりインペラが回転するポン
プ一体型マニホールドと、吸熱面と放熱面とを有し電流
を流すことにより前記放熱面が加熱され前記吸熱面が冷
却される熱電モジュールと、前記熱電モジュールを内蔵
し、前記吸熱面及び前記放熱面の少なくとも一方の表面
に熱媒体が流動するキャビティを形成すると共に前記キ
ャビティ内に静的な乱流促進手段が形成された固定マニ
ホールドとから成り、前記ポンプ一体型マニホールド内
のキャビティと前記固定マニホールド内のキャビティと
が直接又は間接的に連結され、前記ポンプ一体型マニホ
ールド内のインペラの回転によって作動する熱媒体が前
記ポンプ一体型マニホールドと前記固定マニホールドの
両方を流動する熱電冷却装置である。
【0018】これにより、複数の熱電モジュールを用い
た冷却能力の高い冷却装置を熱媒体の回路抵抗を低く抑
えてかつ少ない熱媒体作動用の駆動装置で構成すること
ができる。
【0019】また請求項2に記載の本発明は、少なくと
も一組のポンプ一体型マニホールド内の熱電モジュール
の放熱面の表面に形成されたキャビティと固定マニホー
ルド内の熱電モジュールの放熱面の表面に形成されたキ
ャビティとが直接又は間接的に連結された請求項1に記
載の熱電冷却装置である。
【0020】これにより、複数の熱電モジュールを用い
た冷却能力の高い冷却装置を放熱側の熱媒体回路と放熱
器を増やさずに構成することができる。
【0021】また請求項3に記載の本発明は、少なくと
も一組のポンプ一体型マニホールド内の熱電モジュール
の吸熱面の表面に形成されたキャビティと固定マニホー
ルド内の熱電モジュールの放熱面の表面に形成されたキ
ャビティとが直接又は間接的に連結された請求項1に記
載の熱電冷却装置である。
【0022】これにより、固定マニホールド内の熱電モ
ジュールの吸熱面の温度を冷凍温度帯まで低くすること
ができる。
【0023】また請求項4に記載の本発明は、固定マニ
ホールド内の熱電モジュールの吸熱面の表面にヒートシ
ンク冷却器が熱的に接続される請求項1及び請求項2乃
至請求項3に記載の熱電冷却装置である。
【0024】これにより、固定マニホールド内の熱電モ
ジュールの吸熱面の温度低下に起因した熱媒体の粘性増
加による冷却能力の低下を抑えることができる。
【0025】また請求項5に記載の本発明は、少なくと
も一組のポンプ一体型マニホールド内の熱電モジュール
の吸熱面の表面に形成されたキャビティと固定マニホー
ルド内の熱電モジュールの放熱面の表面に形成されたキ
ャビティとが直接又は間接的に連結された熱媒体の回路
にフィンチューブ冷却器が連結された請求項1及び請求
項2乃至請求項3に記載の熱電冷却装置である。
【0026】これにより、固定マニホールド内の熱電モ
ジュールの放熱面の冷却と他の被冷却領域の冷却を少な
い熱媒体回路で兼用でき、熱媒体回路を増やさずに冷凍
冷蔵庫のような複数の温度帯を冷却することができる。
【0027】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、吸熱面と放熱面とを有し電流を流すことにより前記
放熱面が加熱され前記吸熱面が冷却される熱電モジュー
ルと、前記熱電モジュールを内蔵し、前記吸熱面及び前
記放熱面の少なくとも一方の表面に熱媒体が流動するキ
ャビティを形成すると共に前記キャビティ内で駆動装置
によりインペラが回転するポンプ一体型マニホールド
と、吸熱面と放熱面とを有し電流を流すことにより前記
放熱面が加熱され前記吸熱面が冷却される熱電モジュー
ルと、前記熱電モジュールを内蔵し、前記吸熱面及び前
記放熱面の少なくとも一方の表面に熱媒体が流動するキ
ャビティを形成すると共に前記キャビティ内に静的な乱
流促進手段が形成された固定マニホールドとから成り、
前記ポンプ一体型マニホールド内のキャビティと前記固
定マニホールド内のキャビティとが直接又は間接的に連
結され、前記ポンプ一体型マニホールド内のインペラの
回転によって作動する熱媒体が前記ポンプ一体型マニホ
ールドと前記固定マニホールドの両方を流動する熱電冷
却装置であり、複数の熱電モジュールを用いた冷却能力
の高い冷却装置を熱媒体の回路抵抗を低く抑えかつ少な
い熱媒体作動用の駆動装置で構成できるという作用を有
する。
【0028】また請求項2に記載の本発明は、少なくと
も一組のポンプ一体型マニホールド内の熱電モジュール
の放熱面の表面に形成されたキャビティと固定マニホー
ルド内の熱電モジュールの放熱面の表面に形成されたキ
ャビティとが直接又は間接的に連結された請求項1に記
載の熱電冷却装置であり、複数の熱電モジュールを用い
た冷却能力の高い冷却装置を放熱側の熱媒体回路と放熱
器を増やさずに構成できるという作用を有する。
【0029】さらに請求項3に記載の本発明は、少なく
とも一組のポンプ一体型マニホールド内の熱電モジュー
ルの吸熱面の表面に形成されたキャビティと固定マニホ
ールド内の熱電モジュールの放熱面の表面に形成された
キャビティとが直接又は間接的に連結された請求項1に
記載の熱電冷却装置であり、固定マニホールド内の熱電
モジュールの吸熱面の温度を冷凍温度帯まで低くできる
という作用を有する。
【0030】また請求項4に記載の本発明は、固定マニ
ホールド内の熱電モジュールの吸熱面の表面にヒートシ
ンク冷却器が熱的に接続される請求項1及び請求項2乃
至請求項3に記載の熱電冷却装置であり、固定マニホー
ルド内の熱電モジュールの吸熱面の温度低下に起因した
熱媒体の粘性増加による冷却能力の低下を抑えることが
できるという作用を有する。
【0031】また請求項5に記載の本発明は、少なくと
も一組のポンプ一体型マニホールド内の熱電モジュール
の吸熱面の表面に形成されたキャビティと固定マニホー
ルド内の熱電モジュールの放熱面の表面に形成されたキ
ャビティとが直接又は間接的に連結された熱媒体の回路
にフィンチューブ冷却器が連結された請求項1及び請求
項2乃至請求項3に記載の熱電冷却装置であり、固定マ
ニホールド内の熱電モジュールの放熱面の冷却と他の被
冷却領域の冷却を少ない熱媒体回路で兼用でき、熱媒体
回路を増やさずに冷凍冷蔵庫のような複数の温度帯を冷
却することができるという作用を有する。
【0032】以下、本発明の実施の形態について、図1
から図5を用いて説明する。
【0033】(実施の形態1)図1は、本発明の第1の
実施の形態の熱電冷却装置の系統図で、2ドア冷凍冷蔵
庫に取り付けられた状態である。図1において、冷凍冷
蔵庫は冷蔵室1と冷凍室2と背面の放熱風路3の領域に
分けられている。
【0034】4はポンプ一体型マニホールドで、冷蔵室
1と放熱風路3の境界壁に取り付けられている。またポ
ンプ一体型マニホールド4は、熱電モジュール5を内蔵
し、熱電モジュール5の吸熱面と放熱面の両方の表面に
熱媒体が流動するキャビティ6a,6bを形成し、キャ
ビティ6a,6b内で駆動装置7によりインペラ8a,
8bが回転する。
【0035】また駆動方法としては、駆動装置7を固定
子、インペラ8a,8bを回転子としたモータ構造によ
り駆動できる。9は固定マニホールドで、冷蔵室1と放
熱風路3の境界壁に取り付けられている。
【0036】また固定マニホールド9は熱電モジュール
10を内蔵し、熱電モジュール10の吸熱面と放熱面の
両方の表面に熱媒体が流動するキャビティ11a,11
bを形成し、キャビティ11a,11b内に静的な乱流
促進手段12a,12bが形成されている。
【0037】13は固定マニホールドで、冷蔵室1と冷
凍室2の境界壁に取り付けられている。また固定マニホ
ールド13は熱電モジュール14を内蔵し、熱電モジュ
ール14の放熱面の表面に熱媒体が流動するキャビティ
15を形成し、キャビティ15内に静的な乱流促進手段
16が形成されている。熱電モジュール14の吸熱面の
表面は冷凍室2内に取り付けられたヒートシンク冷却器
17と熱的に接している。
【0038】18は放熱風路3内に取り付けられたフィ
ンチューブ放熱器で、ポンプ一体型マニホールド4のキ
ャビティ6bと固定マニホールド9のキャビティ11b
と連結され、放熱風路3内の熱媒体の回路を形成してい
る。
【0039】19は放熱風路3内に取り付けられた送風
ファンで、フィンチューブ放熱器18に庫外の空気を送
風している。20は冷蔵室1内に取り付けられたフィン
チューブ冷却器で、ポンプ一体型マニホールド4のキャ
ビティ6aと固定マニホールド13のキャビティ15と
連結され、固定マニホールド9のキャビティ11aと合
わせて冷蔵室1内の熱媒体の回路を形成している。
【0040】以上のように構成された熱電冷却装置につ
いて、以下その動作を説明する。
【0041】まず冷蔵室1では、熱媒体はポンプ一体型
マニホールド4のキャビティ6aで熱電モジュール5の
吸熱面によって冷却され、インペラ8aの回転によって
吐出される。冷却された熱媒体は固定マニホールド9の
キャビティ11aに入り、熱電モジュール10の吸熱面
によってさらに冷却される。
【0042】さらに冷却された熱媒体は固定マニホール
ド13のキャビティ15に入り熱電モジュール14の放
熱面によって加熱され、少し温度上昇する。加熱された
熱媒体はフィンチューブ冷却器20に入り、ここで自然
対流によって循環する冷蔵室1の空気を冷やしてさらに
加熱される。加熱されて温度上昇した熱媒体は、ポンプ
一体型マニホールド4に戻る。
【0043】冷凍室2では、固定マニホールド13の熱
電モジュール14の吸熱面によってヒートシンク冷却器
17が冷却され、ヒートシンク冷却器17が自然対流に
よって循環する冷凍室2の空気を冷やす。
【0044】放熱風路3では、熱媒体はポンプ一体型マ
ニホールド4のキャビティ6bで熱電モジュール5の放
熱面によって加熱され、インぺラ8bの回転によって吐
出される。加熱された熱媒体は固定マニホールド9のキ
ャビティ11bに入り、熱電モジュール10の放熱面に
よってさらに加熱される。
【0045】さらに加熱された熱媒体はフィンチューブ
放熱器18に入り、ここで送風ファン19によって循環
する放熱風路3の空気によって冷却される。冷却されて
温度降下した熱媒体は、ポンプ一体型マニホールド4に
戻る。
【0046】以上のように本実施の形態の熱電冷却装置
は、ポンプ一体型マニホールド4内のキャビティ6a,
6bと固定マニホールド9内のキャビティ11a,11
bとをそれぞれ連結し、またポンプ一体型マニホールド
4内のキャビティ6aと固定マニホールド13内のキャ
ビティ15を連結し、ポンプ一体型マニホールド4のイ
ンペラ8a,8bの回転によって熱媒体を作動させるこ
とにより、三つの熱電モジュールを用いた冷却能力の高
い冷却装置を熱媒体の回転抵抗を低く抑えかつ一つの熱
媒体作動用の駆動装置で構成することができる。
【0047】また、ポンプ一体型マニホールド4内の熱
電モジュール5の放熱面の表面に形成されたキャビティ
6bと固定マニホールド9内の熱電モジュール10の放
熱面の表面に形成されたキャビティ11bとを連結する
ことにより、三つの熱電モジュールを用いた冷却能力の
高い冷却装置を一つの放熱側の熱媒体回路と放熱器で構
成することができる。
【0048】またポンプ一体型マニホールド4内の熱電
モジュール5の吸熱面の表面に形成されたキャビティ6
aと固定マニホールド13内の熱電モジュール14の放
熱面の表面に形成されたキャビティ15とを連結するこ
とにより、固定マニホールド内の熱電モジュールの吸熱
面の温度を冷凍温度帯まで低くすることができる。
【0049】また固定マニホールド13内の熱電モジュ
ール14の吸熱面の表面にヒートシンク冷却器17を熱
的に接続することにより、固定マニホールド内の熱電モ
ジュールの吸熱面の温度低下に起因した熱媒体の粘性増
加による冷却性能の低下を抑えることができる。
【0050】またポンプ一体型マニホールド4内の熱電
モジュール5の吸熱面の表面に形成されたキャビティ6
aと固定マニホールド13内の熱電モジュール14の放
熱面の表面に形成されたキャビティ15とが連結された
熱媒体の回路にフィンチューブ冷却器20が連結される
ことにより、固定マニホールド内の熱電モジュールの放
熱面の冷却と冷蔵室1の冷却を一つの熱媒体回路で兼用
でき、熱媒体回路を増やさずに複数の温度帯を冷却する
ことができる。
【0051】(実施の形態2)図2は、本発明の第2の
実施の形態の熱電冷却装置の系統図で、2ドア冷凍冷蔵
庫に取り付けられた状態である。図2において、冷凍冷
蔵庫は冷蔵室1と冷凍室2と背面の放熱風路3の領域に
分けられている。4はポンプ一体型マニホールドで、冷
蔵室1と放熱風路3の境界壁に取り付けられている。ま
たポンプ一体型マニホールド4は、図1と同じものであ
る。
【0052】13は固定マニホールドで、冷蔵室1と冷
凍室2の境界壁に取り付けられている。また固定マニホ
ールド13は図1と同じものである。17はヒートシン
ク冷却器で、冷凍室2内に取り付けられ、固定マニホー
ルド13と熱的に接している。
【0053】18は放熱風路3内に取り付けられたフィ
ンチューブ放熱器で、ポンプ一体型マニホールド4と連
結され、放熱風路3内の熱媒体の回路を形成している。
19は放熱風路3内に取り付けられた送風ファンで、フ
ィンチューブ放熱器18に庫外の空気を送風している。
【0054】20は冷蔵室1内に取り付けられたフィン
チューブ冷却器で、ポンプ一体型マニホールド4と固定
マニホールド13と連結され、冷蔵室1内の熱媒体の回
路を形成している。
【0055】以上のように構成された熱電冷却装置につ
いて、以下その動作を説明する。
【0056】まず冷蔵室1では、熱媒体はポンプ一体型
マニホールド4で冷却され吐出される。冷却された熱媒
体は固定マニホールド13に入って加熱され、少し温度
上昇する。加熱された熱媒体はフィンチューブ冷却器2
0に入り、ここで自然対流によって循環する冷蔵室1の
空気を冷やしてさらに加熱される。加熱されて温度上昇
した熱媒体は、ポンプ一体型マニホールド4に戻る。
【0057】冷凍室2では、固定マニホールド13によ
ってヒートシンク冷却器17が冷却され、ヒートシンク
冷却器17が自然対流によって循環する冷凍室2の空気
を冷やす。
【0058】放熱風路3では、熱媒体はポンプ一体型マ
ニホールド4で加熱され吐出される。加熱された熱媒体
はフィンチューブ放熱器18に入り、ここで送風ファン
19によって循環する放熱風路3の空気によって冷却さ
れる。冷却されて温度降下した熱媒体は、ポンプ一体型
マニホールド4に戻る。
【0059】以上のように本実施の形態の熱電冷却装置
は、ポンプ一体型マニホールド4と固定マニホールド1
3とを連結し、ポンプ一体型マニホールド4によって熱
媒体を作動させることにより、二つの熱電モジュールを
用いた冷却能力の高い冷却装置を熱媒体の回路抵抗を低
く抑えかつ一つの熱媒体作動用の駆動装置で構成するこ
とができる。
【0060】またポンプ一体型マニホールド4と固定マ
ニホールド13とを連結することにより、固定マニホー
ルド内の熱電モジュールの吸熱面の温度を冷凍温度帯ま
で低くすることができる。
【0061】また固定マニホールド13の吸熱面の表面
にヒートシンク冷却器17を熱的に接続することによ
り、固定マニホールド内の熱電モジュールの吸熱面の温
度低下に起因した熱媒体の粘性増加による冷却性能の低
下を抑えることができる。
【0062】またポンプ一体型マニホールド4と固定マ
ニホールド13とが連結された熱媒体の回路にフィンチ
ューブ冷却器20が連結されることにより、固定マニホ
ールド内の熱電モジュールの放熱面の冷却と冷蔵室1の
冷却を一つの熱媒体回路で兼用でき、熱媒体回路を増や
さずに複数の温度帯を冷却することができる。
【0063】(実施の形態3)図3は、本発明の第3の
実施の形態の熱電冷却装置の系統図で、2ドア冷凍冷蔵
庫に取り付けられた状態である。図3において、冷凍冷
蔵庫は冷蔵室1と冷凍室2と背面の放熱風路3の領域に
分けられている。4はポンプ一体型マニホールドで、冷
蔵室1と放熱風路3の境界壁に取り付けられている。
【0064】またポンプ一体型マニホールド4は、図1
と同じものである。9は固定マニホールドで、冷蔵室1
と放熱風路3の境界壁に取り付けられている。
【0065】また固定マニホールド9は図1のと同様の
ものである。21はヒートシンク冷却器で、冷蔵室1内
に取り付けられ、固定マニホールド9と熱的に接してい
る。13は固定マニホールドで、冷蔵室1と冷凍室2の
境界壁に取り付けられている。
【0066】また固定マニホールド13は図1と同じも
ので、冷蔵室1内でポンプ一体型マニホールド4と連結
され熱媒体の回路を形成している。17はヒートシンク
冷却器で、冷凍室2内に取り付けられ、固定マニホール
ド13と熱的に接している。
【0067】18は放熱風路3内に取り付けられたフィ
ンチューブ放熱器で、ポンプ一体型マニホールド4と固
定マニホールド9とに連結され、放熱風路3内の熱媒体
の回路を形成している。19は放熱風路3内に取り付け
られた送風ファンで、フィンチューブ放熱器18に庫外
の空気を送風している。
【0068】以上のように構成された熱電冷却装置につ
いて、以下その動作を説明する。
【0069】まず冷蔵室1では、熱媒体はポンプ一体型
マニホールド4で冷却され吐出される。冷却された熱媒
体は固定マニホールド13に入って加熱され、温度上昇
する。加熱されて温度上昇した熱媒体は、ポンプ一体型
マニホールド4に戻る。また冷蔵室1では、固定マニホ
ールド9によってヒートシンク冷却器21が冷却され、
ヒートシンク冷却器21が自然対流によって循環する冷
蔵室1の空気を冷やす。
【0070】冷凍室2では、固定マニホールド13によ
ってヒートシンク冷却器17が冷却され、ヒートシンク
冷却器17が自然対流によって循環する冷凍室2の空気
を冷やす。
【0071】放熱風路3では、熱媒体はポンプ一体型マ
ニホールド4で加熱され吐出される。加熱された熱媒体
は固定マニホールド9に入りさらに加熱される。さらに
加熱された熱媒体はフィンチューブ放熱器18に入り、
ここで送風ファン19によって循環する放熱風路3の空
気によって冷却される。冷却されて温度降下した熱媒体
は、ポンプ一体型マニホールド4に戻る。
【0072】以上のように本実施の形態の熱電冷却装置
は、ポンプ一体型マニホールド4と固定マニホールド9
や固定マニホールド13とを連結し、ポンプ一体型マニ
ホールド4によって熱媒体を作動させることにより、三
つの熱電モジュールを用いた冷却能力の高い冷却装置を
熱媒体の回路抵抗を低く抑えかつ一つの熱媒体作動用の
駆動装置で構成することができる。
【0073】またポンプ一体型マニホールド4と固定マ
ニホールド9とを連結することにより、三つの熱電モジ
ュールを用いた冷却能力の高い冷却装置を一つの放熱側
の熱媒体回路と放熱器で構成することができる。
【0074】またポンプ一体型マニホールド4と固定マ
ニホールド13とを連結することにより、固定マニホー
ルド内の熱電モジュールの吸熱面の温度を冷凍温度帯ま
で低くすることができる。
【0075】また固定マニホールド13の吸熱面の表面
にヒートシンク冷却器17を熱的に接続することによ
り、固定マニホールド内の熱電モジュールの吸熱面の温
度低下に起因した熱媒体の粘性増加による冷却能力の低
下を抑えることができる。
【0076】(実施の形態4)図4は、本発明の第4の
実施の形態の熱電冷却装置の系統図で、2ドア冷凍冷蔵
庫に取り付けられた状態である。図4において、冷凍冷
蔵庫は冷蔵室1と冷凍室2と背面の放熱風路3の領域に
分けられている。4はポンプ一体型マニホールドで、冷
蔵室1と放熱風路3の境界壁に取り付けられている。ま
たポンプ一体型マニホールド4は、図1と同じものであ
る。13は固定マニホールドで、冷蔵室1と冷凍室2の
境界壁に取り付けられている。
【0077】また固定マニホールド13は図1と同じも
のである。17はヒートシンク冷却器で、冷凍室2内に
取り付けられ、固定マニホールド13と熱的に接してい
る。18は放熱風路3内に取り付けられたフィンチュー
ブ放熱器で、ポンプ一体型マニホールド4及び固定マニ
ホールド13と連結され、放熱風路3内の熱媒体の回路
を形成している。19は放熱風路3内に取り付けられた
送風ファンで、フィンチューブ放熱器18に庫外の空気
を送風している。20は冷蔵室1内に取り付けられたフ
ィンチューブ冷却器で、ポンプ一体型マニホールド4と
連結され、冷蔵室1内の熱媒体の回路を形成している。
【0078】以上のように構成された熱電冷却装置につ
いて、以下その動作を説明する。
【0079】まず冷蔵室1では、熱媒体はポンプ一体型
マニホールド4で冷却され吐出される。冷却された熱媒
体はフィンチューブ冷却器20に入り、ここで自然対流
によって循環する冷蔵室1の空気を冷やして加熱され
る。加熱されて温度上昇した熱媒体は、ポンプ一体型マ
ニホールド4に戻る。
【0080】冷凍室2では、固定マニホールド13によ
ってヒートシンク冷却器17が冷却され、ヒートシンク
冷却器17が自然対流によって循環する冷凍室2の空気
を冷やす。
【0081】放熱風路3では、熱媒体はポンプ一体型マ
ニホールド4で加熱され吐出される。加熱された熱媒体
は固定マニホールド13に入りさらに加熱される。さら
に加熱された熱媒体はフィンチューブ放熱器18に入
り、ここで送風ファン19によって循環する放熱風路3
の空気によって冷却される。冷却されて温度降下した熱
媒体は、ポンプ一体型マニホールド4に戻る。
【0082】以上のように本実施の形態の熱電冷却装置
は、ポンプ一体型マニホールド4と固定マニホールド1
3とを連結し、ポンプ一体型マニホールド4によって熱
媒体を作動させることにより、二つの熱電モジュールを
用いた冷却能力の高い冷却装置を熱媒体の回路抵抗を低
く抑えかつ一つの熱媒体作動用の駆動装置で構成するこ
とができる。
【0083】またポンプ一体型マニホールド4と固定マ
ニホールド13とを連結することにより、二つの熱電モ
ジュールを用いた冷却能力の高い冷却装置を一つの放熱
側の熱媒体回路と放熱器で構成することができる。
【0084】また固定マニホールド13の吸熱面の表面
にヒートシンク冷却器17を熱的に接続することによ
り、固定マニホールド内の熱電モジュールの吸熱面の温
度降下に起因した熱媒体の粘性増加による冷却性能の低
下を抑えることができる。
【0085】(実施の形態5)図5は、本発明の第5の
実施の形態の熱電冷却装置の系統図で、2ドア冷凍冷蔵
庫に取り付けられた状態である。図5において、冷凍冷
蔵庫は冷蔵室1と冷凍室2と背面の放熱風路3の領域に
分けられている。4はポンプ一体型マニホールドで、冷
蔵室1と放熱風路3の境界壁に取り付けられている。2
2はヒートシンク冷却器で、冷蔵室1内に取り付けら
れ、ポンプ一体型マニホールド4と熱的に接している。
【0086】13は固定マニホールドで、冷蔵室1と放
熱風路3の境界壁に取り付けられている。17はヒート
シンク冷却器で、冷凍室2内に取り付けられ、固定マニ
ホールド13と熱的に接している。18は放熱風路3内
に取り付けられたフィンチューブ放熱器で、ポンプ一体
型マニホールド4及び固定マニホールド13と連結さ
れ、放熱風路3内の熱媒体の回路を形成している。19
は放熱風路3内に取り付けられた送風ファンで、フィン
チューブ放熱器18に庫外の空気を送風している。
【0087】以上のように構成された熱電冷却装置につ
いて、以下その動作を説明する。
【0088】まず冷蔵室1ついて説明する。冷蔵室1で
は、ポンプ一体型マニホールド4によってヒートシンク
冷却器22が冷却され、ヒートシンク冷却器22が自然
対流によって循環する冷蔵室1の空気を冷やす。
【0089】冷凍室2では、固定マニホールド13によ
ってヒートシンク冷却器17が冷却され、ヒートシンク
冷却器17が自然対流によって循環する冷凍室2の空気
を冷やす。
【0090】放熱風路3では、熱媒体はポンプ一体型マ
ニホールド4で加熱され吐出される。加熱された熱媒体
は固定マニホールド13に入りさらに加熱される。さら
に加熱された熱媒体はフィンチューブ放熱器18に入
り、ここで送風ファン19によって循環する放熱風路3
の空気によって冷却される。冷却されて温度降下した熱
媒体は、ポンプ一体型マニホールド4に戻る。
【0091】以上のように本実施の形態の熱電冷却装置
は、ポンプ一体型マニホールド4と固定マニホールド1
3とを連結し、ポンプ一体型マニホールド4によって熱
媒体を作動させることにより、二つの熱電モジュールを
用いた冷却能力の高い冷却装置を熱媒体の回路抵抗を低
く抑えかつ一つの熱媒体作動用の駆動装置で構成するこ
とができる。
【0092】またポンプ一体型マニホールド4と固定マ
ニホールド13とを連結することにより、二つの熱電モ
ジュールを用いた冷却能力の高い冷却装置を一つの放熱
側の熱媒体回路と放熱器で構成することができる。
【0093】また固定マニホールド13の吸熱面の表面
にヒートシンク冷却器17を熱的に接続することによ
り、固定マニホールド内の熱電モジュールの吸熱面の温
度低下に起因した熱媒体の粘性増加による冷却性能の低
下を抑えることができる。
【0094】
【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項1に
記載の発明は、吸熱面と放熱面とを有し電流を流すこと
により前記放熱面が加熱され前記吸熱面が冷却される熱
電モジュールと、前記熱電モジュールを内蔵し、前記吸
熱面及び前記放熱面の少なくとも一方の表面に熱媒体が
流動するキャビティを形成すると共に前記キャビティ内
で駆動装置によりインペラが回転するポンプ一体型マニ
ホールドと、吸熱面と放熱面とを有し電流を流すことに
より前記放熱面が加熱され前記吸熱面が冷却される熱電
モジュールと、前記熱電モジュールを内蔵し、前記吸熱
面及び前記放熱面の少なくとも一方の表面に熱媒体が流
動するキャビティを形成すると共に前記キャビティ内に
静的な乱流促進手段が形成された固定マニホールドとか
ら成り、前記ポンプ一体型マニホールド内のキャビティ
と前記固定マニホールド内のキャビティとが直接又は間
接的に連結され、前記ポンプ一体型マニホールド内のイ
ンペラの回転によって作動する熱媒体が前記ポンプ一体
型マニホールドと前記固定マニホールドの両方を流動す
る熱電冷却装置であり、これにより、複数の熱電モジュ
ールを用いた冷却能力の高い冷却装置を熱媒体の回路抵
抗を低く抑えかつ少ない熱媒体作動用の駆動装置で構成
することができる。
【0095】また請求項2に記載の本発明は、少なくと
も一組のポンプ一体型マニホールド内の熱電モジュール
の放熱面の表面に形成されたキャビティと固定マニホー
ルド内の熱電モジュールの放熱面の表面に形成されたキ
ャビティとが直接又は間接的に連結された請求項1に記
載の熱電冷却装置であり、これにより、複数の熱電モジ
ュールを用いた冷却能力の高い冷却装置を放熱側の熱媒
体回路と放熱器を増やさずに構成することができる。
【0096】また請求項3に記載の本発明は、少なくと
も一組のポンプ一体型マニホールド内の熱電モジュール
の吸熱面の表面に形成されたキャビティと固定マニホー
ルド内の熱電モジュールの放熱面の表面に形成されたキ
ャビティとが直接又は間接的に連結された請求項1に記
載の熱電冷却装置であり、これにより、固定マニホール
ド内の熱電モジュールの吸熱面の温度を冷凍温度帯まで
低くすることができる。
【0097】また請求項4に記載の本発明は、固定マニ
ホールド内の熱電モジュールの吸熱面の表面にヒートシ
ンク冷却器が熱的に接続される請求項1及び請求項2乃
至請求項3に記載の熱電冷却装置であり、これにより、
固定マニホールド内の熱電モジュールの吸熱面の温度低
下に起因した熱媒体の粘性増加による冷却能力の低下を
抑えることができる。
【0098】また請求項5に記載の本発明は、少なくと
も一組のポンプ一体型マニホールド内の熱電モジュール
の吸熱面の表面に形成されたキャビティと固定マニホー
ルド内の熱電モジュールの放熱面の表面に形成されたキ
ャビティとが直接又は間接的に連結された熱媒体の回路
にフィンチューブ冷却器が連結された請求項1及び請求
項2乃至請求項3に記載の熱電冷却装置であり、これに
より、固定マニホールド内の熱電モジュールの放熱面の
冷却と他の被冷却領域の冷却を兼用でき、熱媒体回路を
増やさずに冷凍冷蔵庫のような複数の温度帯を冷却する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による熱電冷却装置の実施の形態1の縦
断面図
【図2】本発明による熱電冷却装置の実施の形態2の縦
断面図
【図3】本発明による熱電冷却装置の実施の形態3の縦
断面図
【図4】本発明による熱電冷却装置の実施の形態4の縦
断面図
【図5】本発明による熱電冷却装置の実施の形態5の縦
断面図
【図6】従来の熱電冷却装置の縦断面図
【符号の説明】
4 ポンプ一体型マニホールド 5,10,14 熱電モジュール 6a,6b キャビティ 7 駆動装置 8a,8b インペラ 9,13 固定マニホールド 11a,11b,15 キャビティ 12a,12b,16 乱流促進体 17,21 ヒートシンク 20 フィンチューブ冷却器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上野 孝浩 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 Fターム(参考) 3L045 AA01 BA01 CA02 DA04 FA02

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吸熱面と放熱面とを有し電流を流すこと
    により前記放熱面が加熱され前記吸熱面が冷却される熱
    電モジュールと、前記熱電モジュールを内蔵し、前記吸
    熱面及び前記放熱面の少なくとも一方の表面に熱媒体が
    流動するキャビティを形成すると共に前記キャビティ内
    で駆動装置によりインペラが回転するポンプ一体型マニ
    ホールドと、吸熱面と放熱面とを有し電流を流すことに
    より前記放熱面が加熱され前記吸熱面が冷却される熱電
    モジュールと、前記熱電モジュールを内蔵し、前記吸熱
    面及び前記放熱面の少なくとも一方の表面に熱媒体が流
    動するキャビティを形成すると共に前記キャビティ内に
    静的な乱流促進手段が形成された固定マニホールドとか
    ら成り、前記ポンプ一体型マニホールド内のキャビティ
    と前記固定マニホールド内のキャビティとが直接又は間
    接的に連結され、前記ポンプ一体型マニホールド内のイ
    ンペラの回転によって作動する熱媒体が前記ポンプ一体
    型マニホールドと前記固定マニホールドの両方を流動す
    ることを特徴とする熱電冷却装置。
  2. 【請求項2】 少なくとも一組のポンプ一体型マニホー
    ルド内の熱電モジュールの放熱面の表面に形成されたキ
    ャビティと固定マニホールド内の熱電モジュールの放熱
    面の表面に形成されたキャビティとが直接又は間接的に
    連結されたことを特徴とする請求項1に記載の熱電冷却
    装置。
  3. 【請求項3】 少なくとも一組のポンプ一体型マニホー
    ルド内の熱電モジュールの吸熱面の表面に形成されたキ
    ャビティと固定マニホールド内の熱電モジュールの放熱
    面の表面に形成されたキャビティとが直接又は間接的に
    連結されたことを特徴とする請求項1に記載の熱電冷却
    装置。
  4. 【請求項4】 固定マニホールド内の熱電モジュールの
    吸熱面の表面にヒートシンク冷却器が熱的に接続された
    ことを特徴とする請求項1及び請求項2乃至請求項3に
    記載の熱電冷却装置。
  5. 【請求項5】 少なくとも一組のポンプ一体型マニホー
    ルド内の熱電モジュールの吸熱面の表面に形成されたキ
    ャビティと固定マニホールド内の熱電モジュールの放熱
    面の表面に形成されたキャビティとが直接又は間接的に
    連結された熱媒体の回路にフィンチューブ冷却器が連結
    されたことを特徴とする請求項1及び請求項2乃至請求
    項3に記載の熱電冷却装置。
JP2000120799A 2000-04-21 2000-04-21 熱電冷却装置 Pending JP2001304740A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2813786A2 (en) * 2011-04-05 2014-12-17 Koolkwic Limited Cooling apparatus

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02302564A (ja) * 1989-05-17 1990-12-14 Nippondenso Co Ltd 多室温度制御装置
JPH10197097A (ja) * 1991-01-15 1998-07-31 Hydrocool Pty Ltd 熱電システム用マニホルド
JPH11108488A (ja) * 1997-10-06 1999-04-23 Matsushita Refrig Co Ltd 熱電モジュールを内蔵するマニホールド及び熱電モジュールを使用した冷凍機
JPH11325689A (ja) * 1998-05-13 1999-11-26 Matsushita Refrig Co Ltd ワイン保蔵庫
JPH11344272A (ja) * 1998-06-01 1999-12-14 Matsushita Refrig Co Ltd 熱電モジュールを内蔵する熱交換ユニット

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02302564A (ja) * 1989-05-17 1990-12-14 Nippondenso Co Ltd 多室温度制御装置
JPH10197097A (ja) * 1991-01-15 1998-07-31 Hydrocool Pty Ltd 熱電システム用マニホルド
JPH11108488A (ja) * 1997-10-06 1999-04-23 Matsushita Refrig Co Ltd 熱電モジュールを内蔵するマニホールド及び熱電モジュールを使用した冷凍機
JPH11325689A (ja) * 1998-05-13 1999-11-26 Matsushita Refrig Co Ltd ワイン保蔵庫
JPH11344272A (ja) * 1998-06-01 1999-12-14 Matsushita Refrig Co Ltd 熱電モジュールを内蔵する熱交換ユニット

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2813786A2 (en) * 2011-04-05 2014-12-17 Koolkwic Limited Cooling apparatus
EP2813786A3 (en) * 2011-04-05 2015-01-07 Koolkwic Limited Cooling apparatus

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