JP2001330356A - 熱電ユニット - Google Patents

熱電ユニット

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JP2001330356A
JP2001330356A JP2000147289A JP2000147289A JP2001330356A JP 2001330356 A JP2001330356 A JP 2001330356A JP 2000147289 A JP2000147289 A JP 2000147289A JP 2000147289 A JP2000147289 A JP 2000147289A JP 2001330356 A JP2001330356 A JP 2001330356A
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heat
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thermoelectric unit
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JP2000147289A
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Jihei Shiotani
治平 塩谷
Motoo Sugawara
元雄 菅原
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Fujitsu General Ltd
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Fujitsu General Ltd
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    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D23/00General constructional features
    • F25D23/006General constructional features for mounting refrigerating machinery components
    • 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
    • F25B21/00Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B21/02Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect
    • 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
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    • F25B2321/02Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effects; using Nernst-Ettinghausen effects
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 組立を容易にするとともに、断熱箱体の選定
の自由度を向上させ、断熱箱体の変更をも簡単に行うこ
とを可能とする熱電ユニットを得る。 【解決手段】 ペルチェ効果により発熱を行う発熱面と
吸熱を行う吸熱面とを有するペルチェモジュール3と、
発熱面と熱結合する放熱モジュール4と、吸熱面と熱結
合する吸熱モジュール5と、ペルチェモジュール3への
通電と温度の制御を行う制御モジュール6とからなり、
冷却または加熱する対象物を収納するための断熱箱体2
と各モジュールとの組立を、モジュール同志またはモジ
ュールと断熱箱体2とを係着するために、一方のモジュ
ールまたは断熱箱体2には他方のモジュールを相互に着
脱自在に係止するための係止部9を設け、他方のモジュ
ールまたは断熱箱体2には係止部9に対応する場所に係
止部9に係合するための係合部10とを設けて、係止部
9を係合部10に係合させるようにする。

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
用した熱電ユニットに係わり、より詳細には、熱電ユニ
ットを構成する各モジュールや断熱箱体などの組立、取
付を簡易に行うことが出来る熱電ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ペルチェ効果を利用したペルチェ
素子を用いた冷温蔵庫は、様々な形態のものが提案され
ている。現状のペルチェ素子を利用した冷温蔵庫は、ペ
ルチェ素子からなる熱電ユニットを、所定の断熱箱体に
装着して構成されていた。熱電ユニットは、ペルチェ効
果により発熱を行う発熱面と吸熱を行う吸熱面とを備え
たペルチェモジュールと、ペルチェモジュールの発熱面
と熱結合して発生した熱を放熱する放熱モジュールと、
吸熱面と熱結合して周囲から吸熱を行う吸熱モジュール
と、ペルチェモジュールに給電するための電源部とペル
チェモジュールへの通電を制御して温度などの制御を行
う制御部とを有する制御モジュールなどの各モジュール
で構成され、構造が比較的簡単で、電流の向きにより冷
蔵、温蔵が切り換えられる利点はある。しかし、これら
各モジュールの相互間または断熱箱体への係止は、溶接
やネジ止めにより行われていた。そのため、熱電ユニッ
トの組立に手間を要するばかりでなく、一旦組み立てた
熱電ユニットを他の断熱箱体に取付けることも困難であ
った。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】以上に説明した問題点
に鑑み、本発明は、熱電ユニットを構成する各モジュー
ルを着脱自在に形成し、熱電ユニットの組立を容易にす
るとともに、断熱箱体の選定の自由度を向上させ、断熱
箱体の変更をも簡単に行うことを可能とする熱電ユニッ
トの提供を目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するため、ペルチェ素子を具えてペルチェ効果によ
り発熱を行う発熱面と吸熱を行う吸熱面とを有するペル
チェモジュールと、同ペルチェモジュールの前記発熱面
と熱結合して発生した熱を放熱する放熱モジュールと、
前記ペルチェモジュールの前記吸熱面と熱結合して周囲
から吸熱を行う吸熱モジュールと、前記ペルチェモジュ
ールに給電するための電源部と前記ペルチェモジュール
への通電を制御して温度の制御を行う制御部とを有する
制御モジュールとからなり、冷却または加熱する対象物
を収納するための断熱箱体のいずれかの壁面に、前記放
熱モジュールと前記吸熱モジュールとを前記ペルチェモ
ジュールを挟持するように係着するとともに、前記制御
モジュールを係着してなる熱電ユニットであって、前記
ペルチェモジュールと、前記放熱モジュールまたは前記
吸熱モジュールとの係着と、前記制御モジュールと、前
記断熱箱体との係着と、および、前記放熱モジュールま
たは前記吸熱モジュールと、前記断熱箱体との係着と、
または、前記放熱モジュールと前記吸熱モジュールとの
間の前記断熱箱体を挟持するための係着とを、互いに係
着される一方のモジュールまたは前記断熱箱体には、他
方のモジュールと着脱自在に係止するための係止部を設
け、前記他方のモジュールまたは前記断熱箱体には、前
記係止部に対応する部位に前記係止部に係合するための
係合部を設け、前記一方のモジュールまたは前記断熱箱
体の前記係止部を、前記他方のモジュールの前記係合部
に係合させ、または、前記一方のモジュールの前記係止
部を、前記断熱箱体の前記係合部に係合させることで行
うようにした。
【0005】前記係止部は、一端にいずれかの前記一方
のモジュールまたは前記断熱箱対に固定される軸部と、
他端に径方向に付勢され弾力を有する弾性部とを備えた
第一の係止具とし、前記係合部は、前記弾性部と係合す
るとともに、前記第一の係止具を保持するための、前記
他方のモジュールまたは前記断熱箱体に設けた係合孔と
する。
【0006】前記係止部は、一端にいずれかの前記一方
のモジュールに固定されるフランジ状頭部と、他端に径
方向に付勢され弾力を有する弾性部と、同弾性部と前記
フランジ状頭部とを連結する断熱性を有する軸部とを備
えた第二の係止具とし、前記係合部は、前記弾性部と係
合するとともに、前記第二の係止具を保持するための、
前記他方のモジュールまたは前記断熱箱体に設けた係合
孔とする。
【0007】前記係合孔は、前記係止具の先端部に位置
する部分程、径を大きくするテーパを有する。
【0008】前記係止部は、一端がいずれかの前記一方
のモジュールまたは前記断熱箱体対に固定される固定部
と、他端に凸部を有する板バネ部材で形成される第三の
係止具とし、前記係合部は、前記他方のモジュールの少
なくとも1つの側面に設けたフランジの端部を延伸した
縁部とし、少なくとも一対の前記板バネ部材を用いて、
前記他方のモジュールの前記係合部を前記凸部で両側か
ら挟持するようにした。
【0009】前記係止部は、一端がいずれかの前記一方
のモジュールまたは前記断熱箱体の側面に固定される固
定部と、同固定部に連接する回動部と、同回動部に回動
自在に軸支され、他端に前記他方のモジュールを保持す
るための第四の凸部を有する板バネ部材とからなる第四
の係止具とし、前記係合部は、前記一方のモジュールま
たは前記断熱箱体の前記固定部から所定の間隔を有す
る、前記他方のモジュールの側面の端部に設けた、前記
第四の凸部に係合するための凹部とする。
【0010】前記放熱モジュールは前記ペルチェモジュ
ールの前記発熱面に接する放熱ベースを有し、前記吸熱
モジュールは前記ペルチェモジュールの前記吸熱面に接
する吸熱ベースを有し、前記放熱ベースまたは前記吸熱
ベースは、一端が延伸されるとともに前記係止部を備
え、前記制御モジュールは前記係止部に係合する前記係
合部を備え、前記係止部を前記係合部に係合させること
で、前記制御モジュールを、前記放熱ベースまたは前記
吸熱ベースに係着する。
【0011】前記放熱ベースまたは前記吸熱ベースは、
熱伝導性の良好な金属部材で形成され、前記制御モジュ
ールの少なくとも一部と接するとともに熱結合し、放熱
または吸熱を行うようにした。
【0012】前記放熱ベースまたは前記吸熱ベースのい
ずれかと、前記制御モジュールとはそれぞれ対応する部
位に電極を有するとともに、少なくとも一方の電極は凸
部を有する板バネ部材で形成され、前記制御モジュール
は、前記放熱ベースまたは前記吸熱ベースに係着すると
ともに、それぞれの前記電極が接続されるようにした。
【0013】前記電極は、前記ペルチェモジュールに給
電するための電極と、および、または周囲の温度を検出
するためのサーミスタなどの温度センサ用の電極とす
る。
【0014】前記放熱ベースまたは前記吸熱ベースは、
放熱または吸熱を行うためのフィンを備えるとともに、
前記放熱ベースまたは前記吸熱ベースと、前記フィンと
はいずれか一方に前記係止部を、他方に前記係合部を有
し、前記放熱ベースまたは前記吸熱ベースと、前記フィ
ンとを、前記係止部と前記係合部とにより着脱自在に係
着する。
【0015】前記フィンは、前記放熱ベースまたは前記
吸熱ベースと対向する端部に、冷却あるいは吸熱を行う
ためのファンを具えたファンフードを、着脱自在に係着
可能とするフード係着部を備えた。
【0016】前記フード係着部は、前記フィンの端部の
縁部の螺着部と、前記ファンフードの端部を前記フィン
に沿って折り曲げた側面の前記螺着部に対応する部位に
設けた切欠孔と、同切欠孔を挿通して前記螺着部に螺着
するネジとからなる。
【0017】前記フード係着部は、前記ファンフードの
端部を前記フィンに沿って折り曲げた側面に設けた、前
記フィンの端部を付勢して係着するバネ部材からなる凸
部とする。
【0018】前記フード係着部は、前記ファンフードの
端部を前記フィンに沿って折り曲げた側面を、端部の縁
部を折り返し、前記フィンの端部に係着し咬止するバネ
部材からなる凹部とする。
【0019】前記ファンフードは、前記ファンの側面の
少なくとも対向する側面を外側から付勢して挟持する凸
状の、バネ部材からなるファン保持部を備える。
【0020】前記ファン保持部は、前記ファンフードの
前記ファンの側面に対応する部位を切起こし、前記ファ
ンフードと一体に形成される。
【0021】
【発明の実施の形態】図1は本発明による熱電ユニット
の一実施例の要部断面図を示す。図を用いて、本発明の
基本構成を説明する。実施例の熱電ユニット1は、一側
に開放部を有する断熱箱体2の開放部に対向する側面に
配設され、ペルチェ効果を利用した冷温蔵庫を構成して
いる。断熱箱体2は、開放部に着脱自在の蓋2aを有す
る発泡スチロール製断熱箱などの断熱材からなる。熱電
ユニット1は、ペルチェ素子3aの両側に発熱を行う発
熱面3bと吸熱を行う吸熱面3cとを備え、それぞれに
フランジ3dを有するペルチェモジュール3と、ペルチ
ェモジュール3の発熱面3bと熱結合して発生した熱を
放熱する放熱モジュール4と、吸熱面3cと熱結合して
周囲から吸熱を行う吸熱モジュール5と、ペルチェモジ
ュール3に給電するための電源部とペルチェモジュール
3への通電を制御して温度などの制御を行う制御部とか
らなる制御モジュール6とで構成される。なお、ペルチ
ェ素子3aは、電流の向きで発熱面3bと吸熱面3cと
は入れ替わり、断熱箱体2の内部は冷蔵庫となったり、
温蔵庫となったりする。従って、ペルチェモジュール3
の両側に接する放熱モジュール4と吸熱モジュール5と
は入れ替わるが、図1は断熱箱体2の内部を冷蔵庫とす
る場合とし、便宜的に断熱箱体2の外側を発熱側、内側
を吸熱側とし、ペルチェモジュール3の外側のモジュー
ルを放熱モジュール4、内側を吸熱モジュール5として
説明する。
【0022】放熱モジュール4は、アルミ製の放熱ベー
ス4aにアルミ製のアウターフィン4bを備え、さらに
効率よく放熱するために、ファンフード7を介してファ
ン8を装着するようにしている。吸熱モジュール5は、
アルミ製の吸熱ベース5aにアルミ製のインナーフィン
5bを備え、さらに効率よく放熱するために、破線で示
すようにファンフード7を介してファン8を装着可能と
している。ペルチェモジュール3の発熱面3bと吸熱面
3cとに設けられたフランジ3dには、それぞれ放熱モ
ジュール4と吸熱モジュール5とを着脱自在に係着する
ための、一端をフランジ3dに固定し、他端に径方向に
付勢され弾力を有する弾性部とを備えた第一の係止具9
からなる係止部を有し、放熱モジュール4と吸熱モジュ
ール5とは、第一の係止具9と係合するための孔である
係合孔10からなる係合部を有し、第一の係止具9と係
合孔10とにより、それぞれ着脱自在に係着している。
また、放熱モジュール4と吸熱モジュール5とは、断熱
箱体2を挟んで相互に係着するための別の係止部である
第二の係止具39で連結固定されている。なお、放熱モ
ジュール4または吸熱モジュール5は、それぞれにフィ
ンを一体に形成してもよいが、本実施例ではそれぞれベ
ースとフィンとを着脱自在に係着している。これは一方
のモジュール、例えば吸熱側にフィンが不要な場合、簡
単に取り外し可能とするためである。係着は、他のモジ
ュールと同様に、係止部と係合部をそれぞれに設けるこ
とで行う。
【0023】アウターフィン4bおよびインナーフィン
5bとは、それぞれのフィンの上部の端部に、冷却およ
び吸熱を効果的に行うための、ファン8、8’を取付け
たファンフード7、7’を着脱自在に係着可能とするフ
ード係着部11を備えている。ファンフード7、7’
は、側面の部分拡大図に示すように、端部の縁部にフィ
ンの上部に係着するための切欠孔11aを有する。一
方、フィンの上部の端部にはネジ孔からなる螺着部11
bを有し、ネジ11cにより切欠孔11aと螺着部11
bとを螺着する。ネジ11cの頭部には十字孔と頭部側
面にローレット溝を有し、ドライバーや手で締結する。
【0024】放熱モジュール4の放熱ベース4aの一端
は延伸され、延伸した部分に制御モジュール6を係着す
るため、前述のような第一の係止具9を設け、制御モジ
ュール6に係合孔10を設け、それぞれ着脱自在に係着
している。放熱ベース4aは、熱伝導性の良好な部材で
形成され、制御モジュール6の電源部などからの放熱を
放熱モジュール4に伝導し、ファン8によって効率的に
冷却されるようにしている。また、放熱ベース4aと制
御モジュール6とは、それぞれに、少なくとも一方に凸
部を有する平板または板バネ状の電極を備え、放熱ベー
ス4aに制御モジュール6が係着するとともに、同時に
電極12が接続されるようにしている。電極12として
は、ペルチェモジュール3に給電するための電極と、外
部の温度を検出するためのサーミスタなどの温度センサ
13用の電極とからなり、それぞれリード線14により
接続される。温度センサ13によって断熱箱体2の内部
の温度を検出し、制御モジュール6よりペルチェモジュ
ール3への電流をコントロールするようにしている。
【0025】図2は本発明の熱電ユニットの係止部と係
合部を説明するための、(a)は係止部としての第一の
係止具の側面図、(b)はその正面図である。第一の係
止具9は、一端にネジ山を有する軸部9aと、他端に板
バネ材の4面をバナナ状に膨らませて形成した径方向に
弾力を有する弾性部9bとを備えた係止具としている。
弾性部9bは、係合部である係合孔10と弾力によって
係合し固定される。係合孔10は、第一の係止具9の先
端部方向に位置する部分程、径を大きく断面がテーパ状
の傾斜を有するように形成しているので、これにより、
第一の係止具9の挿入後は、各モジュールをより安定し
て固定しやすくなるようにしている。第一の係止具9
は、他にも各モジュール同志、および各モジュールと断
熱箱体2との係着に応用可能である。
【0026】図3は係止部としての別の係止具である第
二の係止具39の側面図である。第二の係止具39は、
長く延長した軸部39aを有し、一端に第一の係止具9
と同様の弾性部39bが形成され、弾性部9bと対向す
る軸部39aの端部に、軸部39aより大きいフランジ
状頭部39cを具えた形状としている。第二の係止具3
9と係合する係合部は、第一の係止具9の場合と同一形
状の係合孔10としている。第二の係止具39は、放熱
モジュール4と吸熱モジュール5とを直接連結固定する
場合などに使用され、フランジ状頭部39cと弾性部3
9bとで放熱モジュール4と吸熱モジュール5とを固定
し、間に断熱箱体2を挟持する。従って、第二の係止具
39の軸部39aは、断熱性を有する樹脂などで形成さ
れ、一方のモジュールの熱が他方のモジュールに伝導し
て効率を悪化させることを防止している。また、軸部3
9aは断熱箱体2の壁面の厚さに応じて、複数の長さの
ものが用意されており、他の係着にも応用可能である。
【0027】図4は係止部としての別の係止具の実施例
を説明するための側面図である。第一の係止具の弾性部
はバネ部材を側面視略弧状に形成しているが、図4に示
すように、弾性部49bのバネ部材を外周方向に略く字
状に膨らませて形成し、径方向に付勢するように形成し
てもよい。この形状の係止具49の弾性部49bは、テ
ーパを有する係合孔10との係合性を良好にし、よりし
っかり固定することができる。この形状は、第二の係止
具39にも適用可能である。
【0028】図5は係止部としての第三の係止具を用い
た場合の、ペルチェモジュールと、放熱モジュールおよ
び吸熱モジュールとの取付け方法を示す要部断面図であ
る。図5において、係止部としての第三の係止具59
は、一端にいずれかの放熱モジュール4および吸熱モジ
ュール5または断熱箱体2に固定するための固定部59
aと、他端に凸部59bとを有する板バネ部材をL字状
にして形成する。第三の係止具59に係合する係合部
は、ペルチェモジュール3の両面に設けたフランジ3d
の端部の縁部としている。第三の係止具59は、少なく
とも一対を用いてペルチェモジュール3のフランジ3d
を両側から挟持する。放熱モジュール4の放熱ベース4
aおよび吸熱モジュール5の吸熱ベース5aの双方に第
三の係止具59の固定部59aを固定しておき、ペルチ
ェモジュール3をサンドイッチ状に合体させ、第三の係
止具93の凸部59bの弾性力でフランジ3dを保持す
ることで、ペルチェモジュール3を着脱自在に挟持する
ことができる。この固定部59aは断熱箱体2側に固定
するようにしてもよい。
【0029】図6は係止部としての第四の係止具を用い
た場合の、放熱モジュールまたは吸熱モジュールと制御
モジュールとの取付け方法の例を示す要部断面図であ
る。図6において、係止部としての第四の係止具69
は、一端にいずれかの放熱モジュール4または吸熱モジ
ュール5に固定するための固定部69aと、固定部69
aに連接される回動部69bと、回動部69bに回動自
在に軸支され、他端にいずれかのモジュールを保持する
ための凸部69cを有する形状に、板バネ部材で形成さ
れる。第四の係止具69と係合する係合部は、他方のモ
ジュールの端部の上部に設けた第四の係止具69に係着
するための凹部69dとする。第四の係止具69の回動
部69bまたは固定部69aと凸部69cの長さは、凹
部69dとの距離に合わせるが、係止具69を弧状に形
成することで、寸法誤差を吸収できる。図6は制御モジ
ュール6を、両端の第四の係止具69で係着する例を示
すが、図の左側は固定状態、図の右側は開放状態を示
す。図に示すように、開放時は板バネ部材の回動部69
bを支点として回動させ、固定時は制御モジュール6の
上部両端の凹部69dに係合させることで、板バネ部材
の弾性力により制御モジュール6を保持することができ
る。この第四の係止具69も他の取付にも応用可能であ
り、例えば、断熱箱体2と制御モジュール6、断熱箱体
2と放熱モジュール4または吸熱モジュール5との間、
あるいは、後述するファンフードと断熱箱体2との取付
等に応用できる。
【0030】以上説明したように、各モジュールは簡易
に着脱自在としたことで、断熱箱体2を、市場に流通し
ている生鮮食料品輸送用断熱ボックスや冷蔵品輸送用の
断熱梱包箱、断熱処理を施したダンボール箱などを流用
することもできる。むろん専用の断熱ボックスとするこ
とが可能なのは云う迄もない。断熱ボックスの側面を、
加工ゲージなどを用いて熱電ユニット1の取付穴を、カ
ッターなどで剥抜加工すればよい。発砲スチロールなど
は、簡易ではあるが、良好は断熱効果を有し簡易的な冷
蔵庫、あるいは温蔵庫を構成することができる。又、異
なった厚みの断熱材からなる冷温蔵ボックスに対して、
厚さの異なった複数のスペーサを付属して適応してい
る。
【0031】図7は断熱箱体の厚さを適合させる方法を
説明するための要部断面図である。図に基づいて説明す
る。ペルチェモジュール3は、断熱箱体2の厚さ方向の
間隔を調整するための複数の異なった寸法のスペーサ1
5を、両端に装着可能としている。さらに、ペルチェモ
ジュール3は、熱伝導を良好にし、密着性を高めるため
の熱伝導性の良好な熱伝導シート材16を、両端に装着
可能としている。これらのスペーサ15および熱伝導シ
ート材16の併用により、断熱箱体2の壁面の厚さを調
整することができる。熱伝導シート材16は、熱伝導性
の良好な材質からなり、且つ、適度な厚みを有すること
で、熱伝導を効率的に行うとともに、異なった厚みに対
応して弾性により寸法差を吸収することができる。また
放熱モジュール4または吸熱モジュール5とは、ペル
チェモジュール3の周辺の隙間に断熱材を充填するため
の充填孔17を備えている。組立後、充填孔17から断
熱材18を注入することで、より断熱効果を高めること
ができる。
【0032】前述のように、放熱モジュール4および吸
熱モジュール5とは、それぞれ冷却あるいは吸熱するた
めに、断熱箱体2の外部に配置されるアウターフィン4
bと、断熱箱体2の内部に配置されるインナーフィン5
bとを、第一の係止具9と係合孔10などにより着脱自
在に備える。アウターフィン4bとインナーフィン5b
とはアルミ製で且つ表面を黒色アルマイト処理を施して
いるので、所定の締め付け力で挟持されることにより、
ペルチェモジュール3、放熱ベース4a、アウターフィ
ン4bおよびペルチェモジュール3、吸熱ベース5a、
インナーフィン5bのそれぞれの各接触面とは良好な熱
伝導パスを形成することが出来る。
【0033】図8はファンフードとその取付方法を説明
するための(a)はその一例の要部断面図、(b)は別
の例の要部断面図である。アウターフィン4bとインナ
ーフィン5bとは、それぞれのフインの上部の端部に、
冷却あるいは吸熱を効果的に行うための、ファン8を取
付けたファンフード7を着脱自在に係着可能とするフー
ド係着部11を備える。図8(a)は、ファンフード7
の端部の縁部に、フィンの上部に係着し保持するための
凸部を有するバネ部材からなるフード係着部11が形成
される。この例は構造が簡単であるが、バネ部材の弾性
力でファンフード7を放熱フインに国定することができ
る。ファンフード7を用いることで効率良く、フインの
放熱を可能としている。図8(b)は、ファンフード7
を、端部の縁部を折り曲げ、さらに折り返して、フイン
の上部に係着し咬止するための凹部7bを有するバネ部
材からなるフード係着部11が形成される。構造は複雑
になるが、バネ部材の弾性力でファンフード7とフイン
とをより確実に固定することができる。また、ファンフ
ード7は、中央部を膨らませた傘状に形成され、中央部
にファン8の側面を着脱自在に扶持するための凸部を有
するバネ部材からなるファン保持部7cを備える。この
ファン保持部7cは、ファンフード7の中央部のファン
8の側面に対応する部分を切起こして、ファン8用の孔
を形成するとともに、ファンフード7と一体にコンパク
トに形成している。ファン保持部7cのバネ部材の弾性
力によりファン8を保持するとともに、着脱を容易にし
ている。
【0034】
【発明の効果】本発明は以上に説明した内容で実施さ
れ、以下に述べる効果を奏する。ペルチェ効果により発
熱を行う発熱面と吸熱を行う吸熱面とを有するペルチェ
モジュールと、発熱面と熱結合して放熱する放熱モジュ
ールと、吸熱面と熱結合して吸熱を行う吸熱モジュール
と、ペルチェモジュールへの通電を制御して温度の制御
を行う制御モジュールとからなり、冷却または加熱する
対象物を収納するための断熱箱体のいずれかの壁面に、
放熱モジュールと吸熱モジュールとをペルチェモジュー
ルを挟持するように係着するとともに、制御モジュール
を係着してなる熱電ユニットであって、モジュール同志
またはモジュールと断熱箱体との係着を、一方のモジュ
ールまたは断熱箱体には他方のモジュールを相互に着脱
自在に係止するための係止部9を設け、他方のモジュー
ルまたは断熱箱体には係止部に対応する場所に係止部に
係合するための係合部とを設けて、係止部を係合部に係
合させるようにして、各モジュールと断熱箱体とを相互
に着脱自在に構成したので、組立を容易にするととも
に、断熱箱体の選定の自由度を向上させ、断熱箱体の変
更をも簡単に行うことを可能とする熱電ユニットを提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による熱電ユニットの一実施例の要部
断面図である。
【図2】 本発明による熱電ユニットの係止部と係合部
を説明するための、(a)は係止部としての第一の係止
具の側面図、(b)はその正面図である。
【図3】 本発明による熱電ユニットの係止部としての
第二の係止具の側面図である。
【図4】 本発明による熱電ユニットの係止部としての
別の係止具の側面図である。
【図5】 本発明による熱電ユニットの係止部としての
第三の係止具を用いた場合の、ペルチェモジュールと、
放熱モジュールおよび吸熱モジュールとの取付け方法を
示す要部断面図である。
【図6】 本発明による熱電ユニットの係止部としての
第四の係止具を用いた場合の、放熱モジュールまたは吸
熱モジュールと、制御モジュールとの取付け方法を示す
要部断面図である。
【図7】 本発明による熱電ユニットの断熱箱体の厚さ
を適合させる方法を説明するための要部断面図である。
【図8】 本発明による熱電ユニットのファンフードと
その取付方法を説明するための(a)はその一例の要部
断面図、(b)は別の例の要部断面図である。
【符号の説明】
1 熱電ユニット 2 断熱箱体 2a 蓋 3 ペルチェモジュール 3a ペルチェ素子 3b 発熱面 3c 吸熱面 3d フランジ 4 放熱モジュール 4a 放熱ベース 4b アウターフィン 5 吸熱モジュール 5a 吸熱ベース 5b インナーフィン 6 制御モジュール 7 ファンフード 7b、94d、69d 凹部 7c ファン保持部 8 ファン 9、39、49、59、69 係止具 9a、39a 軸部 9b、39b、49b 弾性部 10 係合孔 11 フード係着部 11a 切欠孔 11b 螺着部 11c ネジ 12 電極 13 温度センサ 14 リード線 15 スペーサ 16 熱伝導シート材 17 充填孔 18 断熱材 39c フランジ状頭部 59a、69a 固定部 59b、69c 凸部 69b 回動部

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ペルチェ素子を具えてペルチェ効果によ
    り発熱を行う発熱面と吸熱を行う吸熱面とを有するペル
    チェモジュールと、同ペルチェモジュールの前記発熱面
    と熱結合して発生した熱を放熱する放熱モジュールと、
    前記ペルチェモジュールの前記吸熱面と熱結合して周囲
    から吸熱を行う吸熱モジュールと、前記ペルチェモジュ
    ールに給電するための電源部と前記ペルチェモジュール
    への通電を制御して温度の制御を行う制御部とを有する
    制御モジュールとからなり、 冷却または加熱する対象物を収納するための断熱箱体の
    いずれかの壁面に、前記放熱モジュールと前記吸熱モジ
    ュールとを前記ペルチェモジュールを挟持するように係
    着するとともに、前記制御モジュールを係着してなる熱
    電ユニットであって、 前記ペルチェモジュールと、前記放熱モジュールまたは
    前記吸熱モジュールとの係着と、 前記制御モジュールと、前記断熱箱体との係着と、 および、前記放熱モジュールまたは前記吸熱モジュール
    と、前記断熱箱体との係着と、 または、前記放熱モジュールと前記吸熱モジュールとの
    間の前記断熱箱体を挟持するための係着とを、 互いに係着される一方のモジュールまたは前記断熱箱体
    には、他方のモジュールと着脱自在に係止するための係
    止部を設け、 前記他方のモジュールまたは前記断熱箱体には、前記係
    止部に対応する部位に前記係止部に係合するための係合
    部を設け、 前記一方のモジュールまたは前記断熱箱体の前記係止部
    を、前記他方のモジュールの前記係合部に係合させ、ま
    たは、前記一方のモジュールの前記係止部を、前記断熱
    箱体の前記係合部に係合させることで行うようにしたこ
    とを特徴とする熱電ユニット。
  2. 【請求項2】 前記係止部は、一端にいずれかの前記一
    方のモジュールまたは前記断熱箱対に固定される軸部
    と、他端に径方向に付勢され弾力を有する弾性部とを備
    えた第一の係止具とし、前記係合部は、前記弾性部と係
    合するとともに、前記第一の係止具を保持するための、
    前記他方のモジュールまたは前記断熱箱体に設けた係合
    孔とすることを特徴とする請求項1に記載の熱電ユニッ
    ト。
  3. 【請求項3】 前記係止部は、一端にいずれかの前記一
    方のモジュールに固定されるフランジ状頭部と、他端に
    径方向に付勢され弾力を有する弾性部と、同弾性部と前
    記フランジ状頭部とを連結する断熱性を有する軸部とを
    備えた第二の係止具とし、前記係合部は、前記弾性部と
    係合するとともに、前記第二の係止具を保持するため
    の、前記他方のモジュールまたは前記断熱箱体に設けた
    係合孔とすることを特徴とする請求項1に記載の熱電ユ
    ニット。
  4. 【請求項4】 前記係合孔は、前記係止具の先端部に位
    置する部分程、径を大きくするテーパを有することを特
    徴とする請求項2または3に記載の熱電ユニット。
  5. 【請求項5】 前記係止部は、一端がいずれかの前記一
    方のモジュールまたは前記断熱箱体対に固定される固定
    部と、他端に凸部を有する板バネ部材で形成される第三
    の係止具とし、前記係合部は、前記他方のモジュールの
    少なくとも1つの側面に設けたフランジの端部を延伸し
    た縁部とし、少なくとも一対の前記板バネ部材を用い
    て、前記他方のモジュールの前記係合部を前記凸部で両
    側から挟持するようにしたことを特徴とする請求項1に
    記載の熱電ユニット。
  6. 【請求項6】 前記係止部は、一端がいずれかの前記一
    方のモジュールまたは前記断熱箱体の側面に固定される
    固定部と、同固定部に連接する回動部と、同回動部に回
    動自在に軸支され、他端に前記他方のモジュールを保持
    するための第四の凸部を有する板バネ部材とからなる第
    四の係止具とし、前記係合部は、前記一方のモジュール
    または前記断熱箱体の前記固定部から所定の間隔を有す
    る、前記他方のモジュールの側面の端部に設けた、前記
    第四の凸部に係合するための凹部とすることを特徴とす
    る請求項1に記載の熱電ユニット。
  7. 【請求項7】 前記放熱モジュールは前記ペルチェモジ
    ュールの前記発熱面に接する放熱ベースを有し、前記吸
    熱モジュールは前記ペルチェモジュールの前記吸熱面に
    接する吸熱ベースを有し、前記放熱ベースまたは前記吸
    熱ベースは、一端が延伸されるとともに前記係止部を備
    え、前記制御モジュールは前記係止部に係合する前記係
    合部を備え、前記係止部を前記係合部に係合させること
    で、前記制御モジュールを、前記放熱ベースまたは前記
    吸熱ベースに係着することを特徴とする請求項1ないし
    6に記載の熱電ユニット。
  8. 【請求項8】 前記放熱ベースまたは前記吸熱ベース
    は、熱伝導性の良好な金属部材で形成され、前記制御モ
    ジュールの少なくとも一部と接するとともに熱結合し、
    放熱または吸熱を行うようにしたことを特徴とする請求
    項7に記載の熱電ユニット。
  9. 【請求項9】 前記放熱ベースまたは前記吸熱ベースの
    いずれかと、前記制御モジュールとはそれぞれ対応する
    部位に電極を有するとともに、少なくとも一方の電極は
    凸部を有する板バネ部材で形成され、前記制御モジュー
    ルは、前記放熱ベースまたは前記吸熱ベースに係着する
    とともに、それぞれの前記電極が接続されるようにした
    ことを特徴とする請求項7または8に記載の熱電ユニッ
    ト。
  10. 【請求項10】 前記電極は、前記ペルチェモジュール
    に給電するための電極と、および、または周囲の温度を
    検出するためのサーミスタなどの温度センサ用の電極と
    することを特徴とする請求項9に記載の熱電ユニット。
  11. 【請求項11】 前記放熱ベースまたは前記吸熱ベース
    は、放熱または吸熱を行うためのフィンを備えるととも
    に、前記放熱ベースまたは前記吸熱ベースと、前記フィ
    ンとはいずれか一方に前記係止部を、他方に前記係合部
    を有し、前記放熱ベースまたは前記吸熱ベースと、前記
    フィンとを、前記係止部と前記係合部とにより着脱自在
    に係着することを特徴とする請求項7ないし10に記載
    の熱電ユニット。
  12. 【請求項12】 前記フィンは、前記放熱ベースまたは
    前記吸熱ベースと対向する端部に、冷却あるいは吸熱を
    行うためのファンを具えたファンフードを、着脱自在に
    係着可能とするフード係着部を備えたことを特徴とする
    請求項11に記載の熱電ユニット。
  13. 【請求項13】 前記フード係着部は、前記フィンの端
    部の縁部の螺着部と、前記ファンフードの端部を前記フ
    ィンに沿って折り曲げた側面の前記螺着部に対応する部
    位に設けた切欠孔と、同切欠孔を挿通して前記螺着部に
    螺着するネジとからなることを特徴とする請求項12に
    記載の熱電ユニット。
  14. 【請求項14】 前記フード係着部は、前記ファンフー
    ドの端部を前記フィンに沿って折り曲げた側面に設け
    た、前記フィンの端部を付勢して係着するバネ部材から
    なる凸部とすることを特徴とする請求項12に記載の熱
    電ユニット。
  15. 【請求項15】 前記フード係着部は、前記ファンフー
    ドの端部を前記フィンに沿って折り曲げた側面を、端部
    の縁部を折り返し、前記フィンの端部に係着し咬止する
    バネ部材からなる凹部とすることを特徴とする請求項1
    2に記載の熱電ユニット。
  16. 【請求項16】 前記ファンフードは、前記ファンの側
    面の少なくとも対向する側面を外側から付勢して挟持す
    る凸状の、バネ部材からなるファン保持部を備えること
    を特徴とする請求項12ないし15に記載の熱電ユニッ
    ト。
  17. 【請求項17】 前記ファン保持部は、前記ファンフー
    ドの前記ファンの側面に対応する部位を切起こし、前記
    ファンフードと一体に形成されることを特徴とする請求
    項16に記載の熱電ユニット。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2969380A1 (fr) * 2010-12-20 2012-06-22 Valeo Systemes Thermiques Dispositif de fixation d'un ensemble thermoelectrique
JP2014528250A (ja) * 2011-10-10 2014-10-27 ダスギプ・インフォメーション・アンド・プロセス・テクノロジー・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツングDasgip Information And Process Technology Gmbh バイオリアクタを有するバイオテクノロジー装置、バイオリアクタのための排気ガス温度制御デバイス、およびバイオテクノロジー装置内を流れる排気ガスを処理する方法
JP2017032204A (ja) * 2015-07-31 2017-02-09 三菱電機エンジニアリング株式会社 電子保存庫

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