JP2003298125A - Heat exchanger using thermoelectric module - Google Patents

Heat exchanger using thermoelectric module

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JP2003298125A
JP2003298125A JP2002104292A JP2002104292A JP2003298125A JP 2003298125 A JP2003298125 A JP 2003298125A JP 2002104292 A JP2002104292 A JP 2002104292A JP 2002104292 A JP2002104292 A JP 2002104292A JP 2003298125 A JP2003298125 A JP 2003298125A
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JP
Japan
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thermoelectric module
heat
plates
plate
heat exchanger
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JP2002104292A
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Japanese (ja)
Inventor
Kanichi Kadotani
▲皖▼一 門谷
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the manufacturing cost of a heat exchanger 10 by eliminating the occurrence of dew condensation by maintaining a temperature difference between the plates 6 and 7 of the exchanger 10 by thermally insulating the plates 6 and 7 from each other without using any heat insulating material, etc., and, in addition, to make the electrodes of a thermoelectric module closely adhere to the plates 6 and 7 with a simple structure without using any fixing members, such as bolts, etc. <P>SOLUTION: The thermoelectric module 1 is hermetically sealed in the heat exchanger 10 by connecting the upper and lower plates 7 and 6 to each other through connections 11. The inside of the hermetically sealed chamber 10a of the heat exchanger 10 is set in a low-pressure state lower than the atmospheric pressure, preferably, a vacuum state. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は熱電モジュールを用
いた熱交換器に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heat exchanger using a thermoelectric module.

【0002】[0002]

【従来の技術】熱電モジュールを用いた熱交換器は、冷
蔵庫などの冷却装置、光通信用レーザダイオード等の温
度調節装置、熱電発電装置などに採用されている。
2. Description of the Related Art A heat exchanger using a thermoelectric module is used in a cooling device such as a refrigerator, a temperature adjusting device such as a laser diode for optical communication, a thermoelectric generator, and the like.

【0003】図10は従来の熱電モジュール1を用いた
熱交換器100の構成を示している。
FIG. 10 shows the structure of a heat exchanger 100 using a conventional thermoelectric module 1.

【0004】熱電モジュール1は、隣り合うP型熱電素
子2とN型熱電素子3の端部同士を金属電極4、5を介
して直列に接続することによって構成されている。すな
わち下側の金属電極4、N型熱電素子3、上側の金属電
極5、P型熱電素子2、下側の金属電極4…が直列に接
続されている。
The thermoelectric module 1 is constructed by connecting the ends of adjacent P-type thermoelectric elements 2 and N-type thermoelectric elements 3 in series via metal electrodes 4 and 5. That is, the lower metal electrode 4, the N-type thermoelectric element 3, the upper metal electrode 5, the P-type thermoelectric element 2, the lower metal electrode 4, ... Are connected in series.

【0005】熱電モジュール1を熱交換器として使用す
る場合には、熱電モジュール1の上側の電極5に、熱電
モジュール1の上側の面積よりも大きい面積の伝熱プレ
ート7が接触して両者が熱的に接続されるとともに、熱
電モジュール1の下側の電極4に、熱電モジュール1の
下側の面積よりも大きい面積の伝熱プレート6が接触し
て両者が熱的に接続される。
When the thermoelectric module 1 is used as a heat exchanger, the upper electrode 5 of the thermoelectric module 1 is brought into contact with the heat transfer plate 7 having a larger area than the upper area of the thermoelectric module 1 to heat the two. Of the thermoelectric module 1, the heat transfer plate 6 having a larger area than the lower area of the thermoelectric module 1 comes into contact with the lower electrode 4 of the thermoelectric module 1 to thermally connect them.

【0006】なお金属電極4、5は銅などの電気抵抗が
少なく熱伝導が良好な金属で構成される。プレート6、
7についても熱伝導が良好な材質で構成される。
The metal electrodes 4 and 5 are made of a metal such as copper having a low electric resistance and a good thermal conductivity. Plate 6,
7 is also made of a material having good heat conduction.

【0007】熱電モジュール1は電源8によって駆動さ
れる。熱電モジュール1は電気信号線としてのリード線
9を介して電源8に電気的に接続されている。
The thermoelectric module 1 is driven by a power source 8. The thermoelectric module 1 is electrically connected to a power source 8 via a lead wire 9 as an electric signal line.

【0008】同図10に矢印で示すD方向に電流が通電
されると、ペルチェ効果によって上側の金属電極5で吸
熱が行われ、下側の金属電極4で放熱が行われる。この
ため上側のプレート7で吸熱が行われ、このプレート7
側の対象物が冷却される。また下側のプレート6で放熱
が行われ、熱が外気に放熱される。プレート6、7は金
属電極4、5よりも大面積であり冷却面および放熱面を
拡げることができる。このため大きな対象物を良好に冷
却することができ、放熱を効率よく行うことができる。
When a current is applied in the direction D shown by the arrow in FIG. 10, the upper metal electrode 5 absorbs heat and the lower metal electrode 4 radiates heat due to the Peltier effect. Therefore, heat is absorbed by the upper plate 7, and the plate 7
The object on the side is cooled. Further, the lower plate 6 radiates heat, and the heat is radiated to the outside air. The plates 6 and 7 have a larger area than the metal electrodes 4 and 5 and can expand the cooling surface and the heat radiation surface. Therefore, a large object can be satisfactorily cooled and heat can be efficiently dissipated.

【0009】図10に示すD方向とは逆の方向に電流が
通電される場合には、上側の金属電極5で放熱が行わ
れ、下側の金属電極4で吸熱が行われる。このため上側
のプレート7で放熱が行われ、このプレート7側の対象
物が加熱される。また下側のプレート6で吸熱が行われ
る。プレート6、7は金属電極4、5よりも大面積であ
り加熱面および吸熱面を拡げることができる。このため
大きな対象物を良好に加熱することができ、吸熱を効率
よく行うことができる。
When a current is applied in the direction opposite to the direction D shown in FIG. 10, heat is dissipated by the upper metal electrode 5 and heat is absorbed by the lower metal electrode 4. Therefore, heat is dissipated by the upper plate 7, and the object on the plate 7 side is heated. The lower plate 6 also absorbs heat. The plates 6 and 7 have a larger area than the metal electrodes 4 and 5 and can expand the heating surface and the heat absorbing surface. Therefore, a large object can be satisfactorily heated, and heat absorption can be efficiently performed.

【0010】以上のように熱電モジュール1よりも大面
積のプレート6、7によって同熱電モジュール1を挟み
込むようにして熱交換器100を構成することによっ
て、大面積で熱交換を行うことができる。なおプレート
6、7に、放熱、吸熱のためのフィンを更に形成するよ
うにしてもよい。
As described above, by configuring the heat exchanger 100 so that the thermoelectric module 1 is sandwiched by the plates 6 and 7 having a larger area than the thermoelectric module 1, heat exchange can be performed in a large area. Note that fins for heat dissipation and heat absorption may be further formed on the plates 6 and 7.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】こうした熱交換器にあ
ってはプレート6、7間の隙間は外気の空気に連通して
いる。このためプレート6、7間で空気の対流が生じて
プレート6、7間の温度差が小さくなり熱交換の効率が
損なわれる。
In such a heat exchanger, the gap between the plates 6 and 7 communicates with the air of the outside air. Therefore, air convection occurs between the plates 6 and 7, and the temperature difference between the plates 6 and 7 becomes small, and the efficiency of heat exchange is impaired.

【0012】このため従来よりつぎの対策が考えられて
いる。
Therefore, the following measures have been conventionally considered.

【0013】1)矢印A、Bに示すように熱電モジュー
ル1内の隙間、プレート6、7間の隙間に断熱材を充填
する。
1) As shown by arrows A and B, the gap in the thermoelectric module 1 and the gap between the plates 6 and 7 are filled with a heat insulating material.

【0014】2)破線で示すようにプレート6、7間に
多数の熱電モジュール1、1′…を設ける。
2) As shown by broken lines, a large number of thermoelectric modules 1, 1 '... are provided between the plates 6, 7.

【0015】しかし上記1)の対策をとるときは断熱材
が結露によって濡れてしまい熱交換器の耐久性が低下す
るおそれがある。また断熱材を充填するために原材料
費、製造工程が増えて熱交換器のコストが上昇する。
However, when the measure 1) is taken, the heat insulating material may get wet due to dew condensation, and the durability of the heat exchanger may deteriorate. Further, since the heat insulating material is filled, the raw material cost and the manufacturing process increase, and the cost of the heat exchanger increases.

【0016】熱電モジュールを用いた熱交換器に関する
従来の一般技術的水準を示す文献としては、たとえば特
開平5−285053号公報に記載されたものがある。
As a document showing a conventional general technical level of a heat exchanger using a thermoelectric module, for example, there is one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-285053.

【0017】この公報には、熱電モジュール1の吸熱側
の電極に冷却フィン(図10のプレート7に相当する)
を熱的に接続するとともに、熱電モジュール1の放熱側
の電極に放熱フィン(図10のプレート6に相当する)
を熱的に接続し、冷却フィン側に、水などが入ったボト
ルを配置して、このボトルを冷却するという発明が記載
されている。この公報には冷却フィンと放熱フィンとの
間に断熱材を介在させる旨の記載がある。したがってこ
の公報記載のものも、結露が生じたり製造コストが上昇
したりすることは避けられない。
In this publication, cooling fins (corresponding to the plate 7 in FIG. 10) are provided on the electrodes on the heat absorption side of the thermoelectric module 1.
And the heat radiation fins (corresponding to the plate 6 in FIG. 10) on the heat radiation side electrode of the thermoelectric module 1.
It is described that the above is thermally connected, a bottle containing water or the like is arranged on the cooling fin side, and the bottle is cooled. This publication describes that a heat insulating material is interposed between the cooling fins and the heat radiation fins. Therefore, also in the case described in this publication, it is inevitable that dew condensation occurs or the manufacturing cost rises.

【0018】また上記2)の対策をとるときは、熱電モ
ジュール1の個数が増えるに応じて熱交換器のコストが
飛躍的に上昇するという問題が発生する。
When the measure 2) is taken, there is a problem that the cost of the heat exchanger increases dramatically as the number of thermoelectric modules 1 increases.

【0019】このような事情からプレート間で断熱を良
好に行うことによりプレート6、7間の温度差を保持で
き、しかも結露が生じたりコストが上昇したりすること
がない熱交換器が求められている。
Under these circumstances, there is a demand for a heat exchanger that can maintain the temperature difference between the plates 6 and 7 by performing good heat insulation between the plates and that does not cause dew condensation or increase the cost. ing.

【0020】また従来の熱交換器100にあっては、プ
レート6と電極4との間、プレート7と電極5との間
に、高熱伝導グリスを充填した上で、プレート6とプレ
ート7とをボルト等の固定部材によって締め付け、固定
して、熱電モジュール1の電極4、5とプレート6、7
との間の密着度を高めている。これにより電極、プレー
ト間の接触抵抗が小さくなり、熱伝導の効率が高めら
れ、熱交換の効率が高められる。
Further, in the conventional heat exchanger 100, high heat conductive grease is filled between the plate 6 and the electrode 4 and between the plate 7 and the electrode 5, and then the plate 6 and the plate 7 are connected. Tighten and fix with a fixing member such as a bolt, and the electrodes 4, 5 and the plates 6, 7 of the thermoelectric module 1
The degree of close contact with As a result, the contact resistance between the electrodes and the plate is reduced, the efficiency of heat conduction is enhanced, and the efficiency of heat exchange is enhanced.

【0021】しかし電極4、5とプレート6、7との間
の密着度を高めるために、ボルト等の固定部材を使用す
ると、原材料費、製造工程が増えて熱交換器のコストが
上昇する。またボルト等の固定部材で熱伝導が生じるた
め熱交換の効率が低下する。
However, if fixing members such as bolts are used to increase the degree of adhesion between the electrodes 4 and 5 and the plates 6 and 7, the cost of raw materials and the manufacturing process increase, and the cost of the heat exchanger increases. In addition, since heat conduction occurs in the fixing member such as a bolt, the efficiency of heat exchange is reduced.

【0022】そこで本発明は、断熱材等を用いることな
く、プレート6、7間で断熱を行うことによりプレート
6、7間の温度差を保持できるようにすることで、結露
の発生をなくし、製造コストを低下させることを解決課
題とするものである。
Therefore, according to the present invention, the temperature difference between the plates 6 and 7 can be maintained by performing heat insulation between the plates 6 and 7 without using a heat insulating material or the like, thereby eliminating the occurrence of dew condensation, The problem to be solved is to reduce the manufacturing cost.

【0023】また本発明は、ボルト等の固定部材を用い
ることなく簡易な構造で熱電モジュールの電極とプレー
トとの間を密着させることを解決課題とするものであ
る。
Another object of the present invention is to bring the electrodes of the thermoelectric module into close contact with the plate with a simple structure without using a fixing member such as a bolt.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段および作用、効果】第1発
明は、熱電モジュール(1)を用いた熱交換器(10)
において、熱電モジュール(1)の吸熱側の電極(5)
に接触する吸熱側のプレート(7)と、熱電モジュール
(1)の放熱側の電極(4)に接触する放熱側のプレー
ト(6)とを備え、前記吸熱側プレート(7)と前記放
熱側プレート(6)とを接続することによって前記熱電
モジュール(1)を密封し、この密封した室(10a)
内を大気圧よりも低い低圧状態にしたことを特徴とす
る。
MEANS FOR SOLVING THE PROBLEM, ACTION, AND EFFECTS The first invention is a heat exchanger (10) using a thermoelectric module (1).
At the heat absorption side electrode (5) of the thermoelectric module (1)
A heat absorption side plate (7) that contacts the heat absorption side plate and a heat dissipation side plate (6) that contacts the heat dissipation side electrode (4) of the thermoelectric module (1), and the heat absorption side plate (7) and the heat dissipation side The thermoelectric module (1) is sealed by connecting to the plate (6), and the sealed chamber (10a)
It is characterized in that the inside is set to a low pressure state lower than atmospheric pressure.

【0025】第2発明は、第1発明において、前記吸熱
側プレート(7)および前記放熱側プレート(6)の面
積は、前記熱電モジュール(1)が接触している面積よ
りも大きいことを特徴とする。
In a second aspect based on the first aspect, the areas of the heat absorbing side plate (7) and the heat radiating side plate (6) are larger than the area in contact with the thermoelectric module (1). And

【0026】第2発明では、図1に示すように、上側プ
レート7と下側プレート6とを接続部11で接続するこ
とによって熱電モジュール1を密封し、この密封した室
10a内を大気圧よりも低い低圧状態、望ましくは真空
状態にしている。
In the second aspect of the invention, as shown in FIG. 1, the thermoelectric module 1 is sealed by connecting the upper plate 7 and the lower plate 6 with the connecting portion 11, and the sealed chamber 10a is kept under atmospheric pressure. Is in a low pressure state, preferably in a vacuum state.

【0027】第1発明によれば、プレート6、7間を密
封して大気圧よりも低い圧力にしているのでプレート
6、7間で空気の対流がほぼなくなり、断熱を良好に行
うことができ、プレート6、7間の温度差を保持するこ
とができる。また矢印Aで示す部分、つまり熱電モジュ
ール1内の隙間でも断熱が良好に行われるので熱電性能
が向上する。このため熱交換器10の熱交換の効率が飛
躍的に向上する。
According to the first aspect of the present invention, since the plates 6 and 7 are hermetically sealed to have a pressure lower than the atmospheric pressure, air convection between the plates 6 and 7 is almost eliminated, and good heat insulation can be performed. The temperature difference between the plates 6 and 7 can be maintained. Further, since the heat insulation is performed well even in the portion indicated by the arrow A, that is, in the gap in the thermoelectric module 1, the thermoelectric performance is improved. Therefore, the efficiency of heat exchange of the heat exchanger 10 is dramatically improved.

【0028】更に矢印A、Bに示す部分、つまり熱電モ
ジュール1内の隙間、プレート6、7間の隙間に、断熱
材を充填する必要がなくなり、また断熱材が結露により
濡れることもなくなる。また製造コストを低下させるこ
とができ、また熱交換の効率も向上する。
Further, it is not necessary to fill the portions indicated by the arrows A and B, that is, the gaps in the thermoelectric module 1 and the gaps between the plates 6 and 7 with a heat insulating material, and the heat insulating material is not wetted by dew condensation. Further, the manufacturing cost can be reduced and the heat exchange efficiency can be improved.

【0029】また密封室10a内の圧力は、外部の大気
圧よりも低くなっているので、密封室10aの壁を構成
するプレート6、7には、内外の圧力差によって内側に
向かう力が作用しプレート6、7によって熱電モジュー
ル1が押圧される。このためボルト等の固定部材を使用
することなく簡易な構造で熱電モジュール1の電極4、
5とプレート6、7との間の密着度を高めることができ
る。これにより電極、プレート間の接触抵抗が小さくな
り、熱伝導の効率が高められ、熱交換の効率が一層高め
られる。
Since the pressure in the sealed chamber 10a is lower than the atmospheric pressure of the outside, the plates 6 and 7 forming the wall of the sealed chamber 10a are acted on by an inward force due to the pressure difference between the inside and the outside. The thermoelectric module 1 is pressed by the plates 6 and 7. Therefore, without using a fixing member such as a bolt, the electrode 4 of the thermoelectric module 1 has a simple structure,
It is possible to increase the degree of adhesion between the plate 5 and the plates 6 and 7. As a result, the contact resistance between the electrodes and the plate is reduced, the efficiency of heat conduction is enhanced, and the efficiency of heat exchange is further enhanced.

【0030】第1発明の概念の中には、図9に示すよう
に、プレート6、7の面積を、熱電モジュール1が接触
している面積と略同じとし、密封室10a内を大気圧よ
りも低い低圧状態にする実施も含まれる。
In the concept of the first invention, as shown in FIG. 9, the areas of the plates 6 and 7 are set to be substantially the same as the area in contact with the thermoelectric module 1, and the inside of the sealed chamber 10a is kept from atmospheric pressure. It also includes the implementation of low pressure.

【0031】図9に示す実施形態によれば、矢印Aに示
す部分、つまり熱電モジュール1内の隙間で断熱が良好
に行われるので熱電性能が向上する。このため熱交換器
10′の熱交換の効率が飛躍的に向上する。
According to the embodiment shown in FIG. 9, since the heat insulation is satisfactorily performed in the portion shown by the arrow A, that is, in the gap in the thermoelectric module 1, the thermoelectric performance is improved. Therefore, the efficiency of heat exchange of the heat exchanger 10 'is dramatically improved.

【0032】更に矢印Aに示す熱電モジュール1内の隙
間に、断熱材を充填する必要がなくなり、また断熱材が
結露により濡れることもなくなる。また製造コストを低
下させることができ、また熱交換の効率も向上する。
Further, it is not necessary to fill the gap in the thermoelectric module 1 shown by the arrow A with the heat insulating material, and the heat insulating material is not wetted by dew condensation. Further, the manufacturing cost can be reduced and the heat exchange efficiency can be improved.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0034】図1は実施形態の熱電モジュール1を用い
た熱交換器10を示している。なお図1において図10
と同じ符号のものは同じ構成要素であるとして適宜説明
を省略する。
FIG. 1 shows a heat exchanger 10 using the thermoelectric module 1 of the embodiment. In addition, in FIG.
Those components having the same reference numerals as those in FIG.

【0035】図1(a)は熱交換器10を側面からみた
断面図であり、図1(b)は熱交換器10を上面からみ
た上面図である。図1(b)のC−C断面が図1(a)
に相当する。
FIG. 1A is a cross-sectional view of the heat exchanger 10 seen from the side, and FIG. 1B is a top view of the heat exchanger 10 seen from the top. The cross section C-C in FIG. 1B is shown in FIG.
Equivalent to.

【0036】図1(a)に示すように、熱電モジュール
1を熱交換器として使用する場合には、熱電モジュール
1の上側の電極5に、熱電モジュール1の上側の面積よ
りも大きい面積の伝熱プレート7が接触して両者が熱的
に接続されるとともに、熱電モジュール1の下側の電極
4に、熱電モジュール1の下側の面積よりも大きい面積
の伝熱プレート6が接触して両者が熱的に接続される。
As shown in FIG. 1 (a), when the thermoelectric module 1 is used as a heat exchanger, the electrode 5 on the upper side of the thermoelectric module 1 has a larger area than the upper area of the thermoelectric module 1. The heat plate 7 contacts and both are thermally connected, and the lower electrode 4 of the thermoelectric module 1 is contacted by the heat transfer plate 6 having an area larger than the lower area of the thermoelectric module 1. Are thermally connected.

【0037】金属電極4、5は銅などの電気抵抗が少な
く熱伝導が良好な金属で構成される。プレート6、7に
ついても熱伝導が良好な材質たとえば銅で構成される。
The metal electrodes 4 and 5 are made of a metal such as copper having a low electric resistance and a good heat conduction. The plates 6 and 7 are also made of a material having good heat conduction, for example, copper.

【0038】熱電モジュール1は電源8によって駆動さ
れる。熱電モジュール1は電気信号線としてのリード線
9を介して電源8に電気的に接続されている。
The thermoelectric module 1 is driven by the power supply 8. The thermoelectric module 1 is electrically connected to a power source 8 via a lead wire 9 as an electric signal line.

【0039】図1(a)に示すように、熱電モジュール
1に矢印Dで示す方向に電流が通電されると、ペルチェ
効果によって上側の金属電極5で吸熱が行われ、下側の
金属電極4で放熱が行われる。このため上側のプレート
7で吸熱が行われ、このプレート7側の対象物が冷却さ
れる。また下側のプレート6で放熱が行われ、熱が外気
に放熱される。プレート6、7は金属電極4、5よりも
大面積であり冷却面および放熱面を拡げることができ
る。このため大きな対象物を良好に冷却することがで
き、放熱を効率よく行うことができる。
As shown in FIG. 1A, when a current is applied to the thermoelectric module 1 in the direction indicated by the arrow D, the upper metal electrode 5 absorbs heat due to the Peltier effect, and the lower metal electrode 4 Dissipates heat. Therefore, the upper plate 7 absorbs heat, and the object on the plate 7 side is cooled. Further, the lower plate 6 radiates heat, and the heat is radiated to the outside air. The plates 6 and 7 have a larger area than the metal electrodes 4 and 5 and can expand the cooling surface and the heat radiation surface. Therefore, a large object can be satisfactorily cooled and heat can be efficiently dissipated.

【0040】熱電モジュール1に、上記D方向とは逆の
方向に電流が通電される場合には、上側の金属電極5で
放熱が行われ、下側の金属電極4で吸熱が行われる。こ
のため上側のプレート7で放熱が行われ、このプレート
7側の対象物が加熱される。また下側のプレート6で吸
熱が行われる。プレート6、7は金属電極4、5よりも
大面積であり加熱面および吸熱面を拡げることができ
る。このため大きな対象物を良好に加熱することがで
き、吸熱を効率よく行うことができる。
When a current is applied to the thermoelectric module 1 in the direction opposite to the D direction, the upper metal electrode 5 radiates heat and the lower metal electrode 4 absorbs heat. Therefore, heat is dissipated by the upper plate 7, and the object on the plate 7 side is heated. The lower plate 6 also absorbs heat. The plates 6 and 7 have a larger area than the metal electrodes 4 and 5 and can expand the heating surface and the heat absorbing surface. Therefore, a large object can be satisfactorily heated, and heat absorption can be efficiently performed.

【0041】以上のように熱電モジュール1よりも大面
積のプレート6、7によって同熱電モジュール1を挟み
込むようにして熱交換器10を構成することによって、
熱交換が効率よく行われる。なおプレート6、7に、放
熱、吸熱のためのフィンを更に形成するようにしてもよ
い。
As described above, the heat exchanger 10 is constructed by sandwiching the thermoelectric module 1 with the plates 6 and 7 having a larger area than the thermoelectric module 1.
Heat exchange is efficiently performed. Note that fins for heat dissipation and heat absorption may be further formed on the plates 6 and 7.

【0042】本実施形態では熱交換の効率を高めるため
に、上側プレート7と下側プレート6とを接続部11で
接続することによって室10aを形成しこの室10a内
に熱電モジュール1を密封し、この密封した室10a内
を大気圧よりも低圧の状態、望ましくは真空状態にして
いる。密封室10a内に2個の熱電モジュール1、1が
左右に間欠的に配置されることで熱交換器10が構成さ
れている。
In this embodiment, in order to increase the efficiency of heat exchange, the chamber 10a is formed by connecting the upper plate 7 and the lower plate 6 at the connecting portion 11, and the thermoelectric module 1 is sealed in the chamber 10a. The inside of the sealed chamber 10a is kept at a pressure lower than atmospheric pressure, preferably in a vacuum state. The heat exchanger 10 is configured by disposing the two thermoelectric modules 1 and 1 intermittently on the left and right in the sealed chamber 10a.

【0043】ここで真空状態とは、一般的に「真空」と
呼ばれる大気圧よりも相当低い圧力の範囲であればよ
く、圧力で100〜10000Paの範囲が望ましい。
ただし本実施形態としては密封室10a内の圧力は、大
気圧よりも低い圧力でありさえすればよい。
Here, the vacuum state may be a pressure range which is generally called "vacuum" and considerably lower than the atmospheric pressure, and a pressure range of 100 to 10,000 Pa is desirable.
However, in this embodiment, the pressure in the sealed chamber 10a may be lower than the atmospheric pressure.

【0044】本実施形態によれば、プレート6、7間を
密封して大気圧よりも低い圧力にしているのでプレート
6、7間で空気の対流がほぼなくなり、断熱を良好に行
うことができプレート6、7間の温度差を保持すること
ができる。また矢印Aにて示す部分つまり熱電モジュー
ル1内の隙間で断熱が良好に行われるので熱電性能が向
上する。このため熱交換器10の熱交換の効率が飛躍的
に向上する。
According to this embodiment, since the plates 6 and 7 are hermetically sealed to have a pressure lower than the atmospheric pressure, air convection between the plates 6 and 7 is almost eliminated, and good heat insulation can be performed. The temperature difference between the plates 6 and 7 can be maintained. Further, since the heat insulation is satisfactorily performed in the portion indicated by the arrow A, that is, in the gap in the thermoelectric module 1, the thermoelectric performance is improved. Therefore, the efficiency of heat exchange of the heat exchanger 10 is dramatically improved.

【0045】また矢印A、Bに示す部分つまり熱電モジ
ュール1内の隙間、プレート6、7間の隙間に、断熱材
を充填する必要がなくなり、また断熱材が結露により濡
れることもなくなる。また製造コストを低下させること
ができ、また熱交換の効率も向上する。
Further, it is not necessary to fill the portions indicated by arrows A and B, that is, the gaps in the thermoelectric module 1 and the gaps between the plates 6 and 7 with the heat insulating material, and the heat insulating material is not wetted by dew condensation. Further, the manufacturing cost can be reduced and the heat exchange efficiency can be improved.

【0046】また密封室10a内の圧力は、外部の大気
圧よりも低くなっているので、密封室10aの壁を構成
するプレート6、7には、内外の圧力差によって内側に
向かう力が作用しプレート6、7によって熱電モジュー
ル1が押圧される。このためボルト等の固定部材を使用
することなく簡易な構造で熱電モジュール1の電極4、
5とプレート6、7との間の密着度を高めることができ
る。これにより電極、プレート間の接触抵抗が小さくな
り、熱伝導の効率が高められ、熱交換の効率が一層高め
られる。
Further, since the pressure in the sealed chamber 10a is lower than the atmospheric pressure of the outside, the plates 6 and 7 forming the wall of the sealed chamber 10a are acted on by an inward force due to the pressure difference between the inside and the outside. The thermoelectric module 1 is pressed by the plates 6 and 7. Therefore, without using a fixing member such as a bolt, the electrode 4 of the thermoelectric module 1 has a simple structure,
It is possible to increase the degree of adhesion between the plate 5 and the plates 6 and 7. As a result, the contact resistance between the electrodes and the plate is reduced, the efficiency of heat conduction is enhanced, and the efficiency of heat exchange is further enhanced.

【0047】図2はリード線8を熱交換器10の外部、
つまりプレート6の外部に取り出すリード線取り出し部
12の構成例を示している。
In FIG. 2, the lead wire 8 is connected to the outside of the heat exchanger 10,
That is, an example of the configuration of the lead wire takeout portion 12 taken out of the plate 6 is shown.

【0048】同図2に示すように、プレート6には孔6
aが形成され、この孔6aを塞ぐようにフランジ13が
プレート6の外壁にボルト14によって固定されてい
る。フランジ13にはリード線9を挿通させるための孔
13aが形成されている。孔13aにはセラミック等の
電気絶縁材15を介して金属製の筒17が固定されてい
る。リード線9は筒17に挿通されてプレート6の外部
に取り出される。
As shown in FIG. 2, the plate 6 has holes 6
a is formed, and a flange 13 is fixed to the outer wall of the plate 6 by a bolt 14 so as to close the hole 6a. The flange 13 is formed with a hole 13a for inserting the lead wire 9. A metal cylinder 17 is fixed to the hole 13a via an electric insulating material 15 such as ceramic. The lead wire 9 is inserted into the cylinder 17 and taken out of the plate 6.

【0049】図3は図1に示す接続部11の構成例を示
している。
FIG. 3 shows an example of the structure of the connecting portion 11 shown in FIG.

【0050】なお図1(b)に示すようにプレート6、
7が上面からみて四角形ないしは四角形以外の多角形で
ある場合には、プレート6、7の各辺において図3に示
す接続部11が形成されることになる。またプレート
6、7が円形、楕円形状等の辺を持たない形状であれ
ば、周方向に沿って図3に示す接続部11が形成される
ことになる。
As shown in FIG. 1B, the plate 6,
When 7 is a quadrangle or a polygon other than a quadrangle when viewed from the upper surface, the connecting portion 11 shown in FIG. 3 is formed on each side of the plates 6 and 7. If the plates 6 and 7 have a shape such as a circle or an ellipse that does not have sides, the connection portion 11 shown in FIG. 3 is formed along the circumferential direction.

【0051】図3(a)は上側プレート7を下方に折り
曲げるとともに下側プレート6を上方に折り曲げて、両
プレート7、6の端部同士を半田等の接続材18によっ
て接続した場合を例示している。半田以外に接着材を用
いて両プレート7、6同士を接続してもよく、スポット
溶接などの溶接によって両プレート7、6同士を接続し
てもよい。
FIG. 3A exemplifies a case where the upper plate 7 is bent downward and the lower plate 6 is bent upward, and the ends of both plates 7 and 6 are connected to each other by a connecting member 18 such as solder. ing. An adhesive material other than solder may be used to connect the plates 7 and 6 to each other, or the plates 7 and 6 may be connected to each other by welding such as spot welding.

【0052】図3(b)は上側プレート7を下方に折り
曲げるとともに下側プレート6を上方に折り曲げて、両
プレート7、6の端部同士をかしめることによって接続
した場合を例示している。またリベットを用いてかしめ
てもよい。
FIG. 3B illustrates an example in which the upper plate 7 is bent downward and the lower plate 6 is bent upward, and the ends of both plates 7 and 6 are connected by caulking. Alternatively, rivets may be used for caulking.

【0053】図3(c)は上側プレート7、下側プレー
ト6とは別に断面コの字状の部材20を用意し、上側プ
レート7と下側プレート6とを、断面コの字状部材20
を介して接続する場合を例示している。この場合断面コ
の字状部材20と上側プレート7との間、および断面コ
の字状部材20と下側プレート7との間をシールするた
めにOリング19が挿入される。なおOリング19の代
わりに液状のシーリング剤を用いてシールしてもよい。
In FIG. 3C, a member 20 having a U-shaped cross section is prepared separately from the upper plate 7 and the lower plate 6, and the upper plate 7 and the lower plate 6 are provided with a U-shaped member 20 in cross section.
It illustrates the case where the connection is made via. In this case, O-rings 19 are inserted to seal between the U-shaped member 20 having a U-shaped cross section and the upper plate 7, and between the U-shaped member 20 having a U-shaped cross section and the lower plate 7. A liquid sealing agent may be used instead of the O-ring 19 for sealing.

【0054】図3(d)は上側プレート7、下側プレー
ト6とは別に平板状の部材120を用意し、上側プレー
ト7と下側プレート6とを、平板状の部材120を介し
て接続する場合を例示している。この場合平板状部材1
20は上側プレート7の端部および下側プレート6の端
部に、図3(a)と同様に半田、接着剤、溶接材などの
接続材18を用いて接続される。
In FIG. 3D, a flat plate-shaped member 120 is prepared separately from the upper plate 7 and the lower plate 6, and the upper plate 7 and the lower plate 6 are connected via the flat plate-shaped member 120. The case is illustrated. In this case, the flat plate-shaped member 1
20 is connected to the end portion of the upper plate 7 and the end portion of the lower plate 6 by using a connecting material 18 such as solder, an adhesive, or a welding material as in FIG. 3A.

【0055】なお図3(c)、(d)においてプレート
7、6の間に介在される部材20、120としては、プ
レート7、6間の熱伝導を小さく抑えるためにプレート
7、6よりも熱伝導率が低い材料たとえばステンレスを
用いて構成することが望ましい。
In FIGS. 3C and 3D, the members 20 and 120 interposed between the plates 7 and 6 are smaller than the plates 7 and 6 in order to suppress heat conduction between the plates 7 and 6 to be small. It is desirable to use a material having a low thermal conductivity such as stainless steel.

【0056】図4は上側プレート7と熱電モジュール1
の上面(電極5)とが接触する接触部、および下側プレ
ート6と熱電モジュール1の下面(電極4)とが接触す
る接触部の構造例を示している。
FIG. 4 shows the upper plate 7 and the thermoelectric module 1.
2 shows an example of the structure of a contact part that contacts the upper surface (electrode 5) of the contact plate, and a contact part that contacts the lower plate 6 and the lower surface (electrode 4) of the thermoelectric module 1.

【0057】熱電モジュール1の電極4、5とプレート
6、7とをそれぞれ接触するに際して、接触部に介在さ
れるものとしては、電気絶縁性があり、熱伝導性がある
ことが要求される。
When the electrodes 4 and 5 of the thermoelectric module 1 and the plates 6 and 7 are brought into contact with each other, what is interposed at the contact portions is required to have electrical insulation and thermal conductivity.

【0058】図4(a)は上側プレート7の下面にアル
マイトなどの電気絶縁層22を形成した上で溶射や半田
等によって熱電モジュール1の上面(電極5)を接合す
るともに、下側プレート6の上面と熱電モジュール1の
下面(電極4)との間に、ポリイミドシート、ゲルシー
ト、熱伝導シートなどの電気絶縁性と熱伝導性の両方を
兼ね備える可撓性のあるシート材料21を挟み込んだ構
造例を示している。
In FIG. 4A, an electric insulating layer 22 such as alumite is formed on the lower surface of the upper plate 7, and the upper surface (electrode 5) of the thermoelectric module 1 is joined by thermal spraying or soldering, and the lower plate 6 is joined. Structure in which a flexible sheet material 21 having both electrical insulation and thermal conductivity, such as a polyimide sheet, a gel sheet, and a thermal conductive sheet, is sandwiched between the upper surface of the substrate and the lower surface (electrode 4) of the thermoelectric module 1 An example is shown.

【0059】図4(b)は下側プレート6の上面に電気
絶縁層22を形成した上で溶射や半田等によって熱電モ
ジュール1の下面(電極4)を接合するともに、上側プ
レート7と熱電モジュール1の上面(電極5)との間
に、シート材料21を挟み込んだ構造例を示している。
In FIG. 4 (b), the electrical insulation layer 22 is formed on the upper surface of the lower plate 6, and then the lower surface (electrode 4) of the thermoelectric module 1 is joined by thermal spraying or soldering, and the upper plate 7 and the thermoelectric module are joined together. 1 shows an example of a structure in which the sheet material 21 is sandwiched between the upper surface (electrode 5) of the sheet 1.

【0060】図4(c)は下側プレート6の上面に電気
絶縁層22を形成した上で溶射や半田等によって熱電モ
ジュール1の下面(電極4)を接合するともに、同じく
上側プレート7の下面に電気絶縁層22を形成した上で
溶射や半田等によって熱電モジュール1の上面(電極
5)を接合した構造例を示している。
FIG. 4 (c) shows that the lower surface (electrode 4) of the thermoelectric module 1 is joined by thermal spraying or soldering after the electrical insulating layer 22 is formed on the upper surface of the lower plate 6, and the lower surface of the upper plate 7 is the same. An example of the structure is shown in which the upper surface (electrode 5) of the thermoelectric module 1 is joined by thermal spraying, soldering or the like after the electrical insulating layer 22 is formed on.

【0061】図4(d)は下側プレート6と熱電モジュ
ール1の下面(電極4)との間に、シート材料21を挟
み込むとともに、上側プレート7と熱電モジュール1の
上面(電極5)との間に、シート材料21を挟み込んだ
構造例を示している。
FIG. 4D shows that the sheet material 21 is sandwiched between the lower plate 6 and the lower surface (electrode 4) of the thermoelectric module 1, and the upper plate 7 and the upper surface (electrode 5) of the thermoelectric module 1 are connected. An example of a structure in which the sheet material 21 is sandwiched between them is shown.

【0062】前述したように密封室10a内の圧力は、
外部の大気圧よりも低くなっているので、密封室10a
の壁を構成するプレート6、7には、内外の圧力差によ
って内側に向かう力が作用する。このため熱交換器10
の強度が不足し歪みが発生し変形が生じるおそれがあ
る。そこで熱交換器10の強度が不足している場合に
は、プレート6、7間に補強材を挟み込むことが望まし
い。ただし強度を確保しつつもプレート6、7間で熱伝
導が生じないように、小断面積で高い強度を有し、高い
断熱効果が得られる補強材を使用することが望ましい。
As described above, the pressure in the sealed chamber 10a is
Since it is lower than the external atmospheric pressure, the sealed chamber 10a
A force directed inward acts on the plates 6 and 7 forming the wall of the above due to the pressure difference between the inside and the outside. Therefore, the heat exchanger 10
Is insufficient in strength and may be distorted and deformed. Therefore, when the strength of the heat exchanger 10 is insufficient, it is desirable to sandwich the reinforcing material between the plates 6 and 7. However, it is desirable to use a reinforcing material having a small cross-sectional area, high strength, and high heat insulating effect so that heat conduction does not occur between the plates 6 and 7 while securing strength.

【0063】図5(a)はプレート6、7間に、セラミ
ックハニカム23を挟み込んで補強した場合を示してい
る。
FIG. 5A shows a case where the ceramic honeycomb 23 is sandwiched between the plates 6 and 7 for reinforcement.

【0064】図5(b)はプレート6、7間に、セラミ
ックバー24を挟み込んで補強した場合を示している。
FIG. 5B shows a case where the ceramic bar 24 is sandwiched between the plates 6 and 7 for reinforcement.

【0065】図6は図1に示す熱交換器10を製造する
プロセスを例示している。
FIG. 6 illustrates a process for manufacturing the heat exchanger 10 shown in FIG.

【0066】同図6(a)に示すように上側プレート7
に、真空引き用のパイプ25を装着した上で、図6
(b)に示すように上側プレート7を折り曲げ下側プレ
ート6に接続する。つぎに図6(c)に示すようにパイ
プ25にホース28を介して真空ポンプ27の吸込み口
を連通させる。そして真空ポンプ27を駆動させて密封
室10a内を真空引きする。密封室10aが真空状態に
なったならば図6(d)に示すようにパイプ25に栓2
6をして真空ポンプ27と切り離す。
As shown in FIG. 6 (a), the upper plate 7
After attaching the pipe 25 for vacuuming to
The upper plate 7 is bent and connected to the lower plate 6 as shown in (b). Next, as shown in FIG. 6C, the suction port of the vacuum pump 27 is connected to the pipe 25 via the hose 28. Then, the vacuum pump 27 is driven to evacuate the sealed chamber 10a. When the sealed chamber 10a is in a vacuum state, the pipe 25 is plugged into the plug 2 as shown in FIG. 6 (d).
6 and disconnect from the vacuum pump 27.

【0067】図7は図1に示す熱交換器10を温調器3
0に適用した適用例を示している。図7は温調器30の
断面を示している。
FIG. 7 shows the heat exchanger 10 shown in FIG.
The application example applied to 0 is shown. FIG. 7 shows a cross section of the temperature controller 30.

【0068】なお実施形態では、温調対象物40を冷却
して保温(保冷)する温調器30を想定している。
In the embodiment, it is assumed that the temperature controller 30 cools the temperature controlled object 40 to keep it warm.

【0069】すなわち図7に示すように、密封室10a
は筒状に形成されており、PETボトル、瓶、缶等の温
調対象物40を収容するケース35を構成している。ケ
ース35の底部には熱電モジュール1が配置されてい
る。
That is, as shown in FIG. 7, the sealed chamber 10a
Is formed in a tubular shape, and constitutes a case 35 for accommodating a temperature control object 40 such as a PET bottle, a bottle, or a can. The thermoelectric module 1 is arranged at the bottom of the case 35.

【0070】ケース35は内筒37と外筒36とこれら
を接続する接続部11とからなり、内筒37は図1の上
側プレート7に相当し外筒36は図1の下側プレート6
に相当する。内筒37、外筒36は銅で構成されてい
る。内筒37の底面上に、温調対象物40が載置され
る。そして内筒37の底部の下面には熱電モジュール1
の上面(電極5)が接触し外筒36の底部の上面には熱
電モジュール1の下面(電極4)が接触している。
The case 35 is composed of an inner cylinder 37, an outer cylinder 36 and a connecting portion 11 for connecting them. The inner cylinder 37 corresponds to the upper plate 7 in FIG. 1 and the outer cylinder 36 is the lower plate 6 in FIG.
Equivalent to. The inner cylinder 37 and the outer cylinder 36 are made of copper. The temperature control target 40 is placed on the bottom surface of the inner cylinder 37. The thermoelectric module 1 is provided on the lower surface of the bottom of the inner cylinder 37.
Of the thermoelectric module 1 is in contact with the upper surface (electrode 5) of the outer cylinder 36 and the upper surface of the bottom of the outer cylinder 36 is in contact therewith.

【0071】ケース35は下方よりベース31によって
支持されている。ベース31内には熱電モジュール1を
駆動する電源部80が収容されている。電源部80とし
ては、直流の電圧を印加するバッテリ等からなる電源部
であってもよく、交流の外部電源に接続され直流に変換
する回路を備えた電源部であってもよい。
The case 35 is supported by the base 31 from below. A power supply unit 80 that drives the thermoelectric module 1 is housed in the base 31. The power supply unit 80 may be a power supply unit including a battery or the like for applying a DC voltage, or may be a power supply unit including a circuit connected to an AC external power supply and converting to DC.

【0072】電源部80によって電圧が熱電モジュール
1に印加され電流が通電されると、内筒37で吸熱が行
われ、この内筒37の内側に配置されている温調対象物
40が冷却される。また外筒36で放熱が行われ、熱が
外気に放熱される。内筒37は熱電モジュール1に熱的
に接続され、その吸熱面積は温調対象物40の底部、側
方部を覆うことができる程度まで拡大されている。この
ため1個の熱電モジュール1のみで大きな温調対象物4
0を良好に冷却することができる。しかも熱電モジュー
ル1をケース35の底部に配置しているので、ケース3
5内の温調対象物40全体を均一に冷却することができ
る。
When a voltage is applied to the thermoelectric module 1 by the power supply section 80 and a current is supplied, heat is absorbed by the inner cylinder 37, and the temperature control object 40 arranged inside the inner cylinder 37 is cooled. It Further, heat is radiated by the outer cylinder 36, and the heat is radiated to the outside air. The inner cylinder 37 is thermally connected to the thermoelectric module 1, and its heat absorption area is enlarged to such an extent that it can cover the bottom and side portions of the temperature control target 40. For this reason, only one thermoelectric module 1 has a large temperature control object 4
0 can be cooled well. Moreover, since the thermoelectric module 1 is arranged at the bottom of the case 35, the case 3
It is possible to uniformly cool the entire temperature-controlled object 40 inside 5.

【0073】また外筒36についても熱電モジュール1
に熱的に接続され、その放熱面積は温調対象物40の底
部、側方部を覆うことができる程度まで拡大されてい
る。このため放熱効果を高めることができる。
The thermoelectric module 1 is also used for the outer cylinder 36.
The heat radiation area is enlarged to the extent that the bottom portion and the side portion of the temperature control target 40 can be covered. Therefore, the heat dissipation effect can be enhanced.

【0074】更に本実施形態では内筒37と外筒36と
を接続して密封室10aを形成しこの密封室10a内を
真空状態に維持している。このため内筒37と外筒36
との間で高度に断熱が行われる。これにより冷却の効
率、保温の効率が一層高められる。この結果、熱電モジ
ュール1への通電を遮断した後でも内筒37の内側の温
度が長期間一定に保たれ、温調対象物40全体を良好に
長期間保温(保冷)することができる。
Further, in this embodiment, the inner cylinder 37 and the outer cylinder 36 are connected to form the sealed chamber 10a, and the sealed chamber 10a is maintained in a vacuum state. Therefore, the inner cylinder 37 and the outer cylinder 36
There is a high degree of insulation between and. Thereby, the efficiency of cooling and the efficiency of heat retention are further enhanced. As a result, the temperature inside the inner cylinder 37 is kept constant for a long period of time even after the power supply to the thermoelectric module 1 is cut off, and the temperature control target 40 as a whole can be kept warm (cooled) satisfactorily for a long time.

【0075】なお冷却効果、保温効果を更に向上させる
べく、図7に破線で示すように熱電モジュール1を、ケ
ース35の底部に設ける以外に同様の熱電モジュール
1′を、ケース35の側部に設けてもよい。
In order to further improve the cooling effect and the heat retaining effect, a thermoelectric module 1'is provided on the side of the case 35 except that the thermoelectric module 1 is provided at the bottom of the case 35 as shown by the broken line in FIG. It may be provided.

【0076】なお図7は温調対象物40を冷却して保冷
する温調器を想定しているが、熱電モジュール1への通
電方向を逆方向にすることにより温調対象物40を加熱
してこれを保温する実施も可能である。また図7では、
ケース35内にPETボトル等を収容することを想定し
ているが、ケース35内に直接水、お茶、ジュース等の
液体を注ぎケース35自体を容器として使用する実施も
可能である。
Although FIG. 7 assumes a temperature controller that cools and keeps the temperature controlled object 40 cool, the temperature controlled object 40 is heated by reversing the energization direction to the thermoelectric module 1. It is also possible to keep it warm. Also in FIG.
Although it is assumed that a PET bottle or the like is housed in the case 35, a liquid such as water, tea or juice may be poured directly into the case 35 and the case 35 itself may be used as a container.

【0077】図8は図7の温調器30の変形例である温
調器50、60を例示しており図7と同様に温調器5
0、60を断面で示している。
FIG. 8 illustrates temperature controllers 50 and 60 which are modified examples of the temperature controller 30 of FIG. 7, and the temperature controller 5 is the same as that of FIG.
0 and 60 are shown in cross section.

【0078】図8(a)において内側プレート37′は
図7の内筒37に相当し外側プレート36′は図7の外
筒36に相当している。図8(a)の温調器50は、内
側プレート37′と外側プレート36′との間を密封し
た密封室10aを皿状に形成してなるものであり、内側
プレート37′上に載置された温調対象物40を冷却若
しくは加熱した上で保温することができる。
In FIG. 8A, the inner plate 37 'corresponds to the inner cylinder 37 of FIG. 7, and the outer plate 36' corresponds to the outer cylinder 36 of FIG. The temperature controller 50 of FIG. 8 (a) is formed by forming a sealed chamber 10a in which a space between the inner plate 37 'and the outer plate 36' is sealed in a dish shape, and is placed on the inner plate 37 '. It is possible to cool or heat the temperature-controlled object 40 thus prepared and then keep it warm.

【0079】図8(b)において内側プレート37″は
図7の内筒37に相当し外側プレート36″は図7の外
筒36に相当している。図8(b)の温調器60は、内
側プレート37″と外側プレート36″との間を密封し
た密封室10aを筐体状に形成してなるものであり、内
側プレート37″内に閉じこめた温調対象物40を冷却
若しくは加熱した上で保温することができる。
In FIG. 8B, the inner plate 37 ″ corresponds to the inner cylinder 37 of FIG. 7, and the outer plate 36 ″ corresponds to the outer cylinder 36 of FIG. The temperature controller 60 of FIG. 8 (b) is formed by forming a hermetically sealed chamber 10a in which a space between the inner plate 37 ″ and the outer plate 36 ″ is formed in a housing shape, and is enclosed in the inner plate 37 ″. The temperature controlled object 40 can be cooled or heated and then kept warm.

【0080】図1の熱交換器10は、プレート6、7の
面積を、熱電モジュール1が接触している面積よりも大
きくしているが、必ずしもプレート6、7の面積を、熱
電モジュール1が接触している面積よりも大きくする必
要はなく、プレート6、7とを接続することにより熱電
モジュール1を収容する密封室10aを形成し、この密
封室10a内を大気圧よりも低圧の状態に保つことがで
きさえすればよい。すなわち図9に熱交換器10′とし
て示すように、プレート6、7の面積を、熱電モジュー
ル1が接触している面積と略同じとし、密封室10a内
を大気圧よりも低圧に保持するような実施も可能であ
る。
In the heat exchanger 10 of FIG. 1, the areas of the plates 6 and 7 are made larger than the areas in contact with the thermoelectric module 1, but the areas of the plates 6 and 7 are not always It is not necessary to make the area larger than the contact area, and the plates 6 and 7 are connected to form a sealed chamber 10a for accommodating the thermoelectric module 1. The inside of the sealed chamber 10a is kept at a pressure lower than atmospheric pressure. All you have to do is keep it. That is, as shown as a heat exchanger 10 'in FIG. 9, the areas of the plates 6 and 7 are set to be substantially the same as the area in contact with the thermoelectric module 1 so that the inside of the sealed chamber 10a is maintained at a pressure lower than atmospheric pressure. Various implementations are also possible.

【0081】図9に示す実施形態によれば、矢印Aに示
す部分つまり熱電モジュール1内の隙間で断熱が良好に
行われるので熱電性能が向上する。このため熱交換器1
0′の熱交換の効率が飛躍的に向上する。また矢印Aに
示す熱電モジュール1内の隙間に、断熱材を充填する必
要がなくなり、また断熱材が結露により濡れることもな
くなる。また製造コストを低下させることができ、また
熱交換の効率も向上する。
According to the embodiment shown in FIG. 9, the heat insulation is favorably performed in the portion indicated by the arrow A, that is, in the gap in the thermoelectric module 1, so that the thermoelectric performance is improved. Therefore, the heat exchanger 1
The efficiency of 0'heat exchange is dramatically improved. Further, it is not necessary to fill the gap in the thermoelectric module 1 indicated by the arrow A with the heat insulating material, and the heat insulating material is not wetted by dew condensation. Further, the manufacturing cost can be reduced and the heat exchange efficiency can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は実施形態の熱交換器の構成例を示す断面
図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration example of a heat exchanger according to an embodiment.

【図2】図2は図1のリード線取り出し部を拡大して示
す断面図である。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a lead wire takeout portion of FIG.

【図3】図3(a)、(b)、(c)、(d)はプレー
ト間の接続部の構成例を例示する図である。
3 (a), (b), (c), and (d) are diagrams illustrating a configuration example of a connecting portion between plates.

【図4】図4(a)、(b)、(c)、(d)は熱電モ
ジュールとプレートとが接触する接触部の構造例を例示
する図である。
4 (a), (b), (c), and (d) are diagrams illustrating a structural example of a contact portion where a thermoelectric module and a plate come into contact with each other.

【図5】図5(a)、(b)は熱交換器の補強材の構成
例を例示する図である。
5 (a) and 5 (b) are diagrams illustrating a configuration example of a reinforcing material of a heat exchanger.

【図6】図6(a)、(b)、(c)、(d)は熱電モ
ジュールの製造のプロセスの一例を示す図である。
6 (a), 6 (b), 6 (c) and 6 (d) are diagrams showing an example of a process for manufacturing a thermoelectric module.

【図7】図7は熱電モジュールを用いた温調器の断面図
である。
FIG. 7 is a sectional view of a temperature controller using a thermoelectric module.

【図8】図8(a)、(b)は図7の温調器の変形例を
例示する図で温調器の断面図である。
8A and 8B are cross-sectional views of the temperature controller, illustrating a modified example of the temperature controller of FIG. 7.

【図9】図9は図1とはプレートの面積が異なる他の熱
交換器を示す断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing another heat exchanger having a plate area different from that of FIG. 1.

【図10】図10は熱電モジュールの動作を説明するた
めに用いた図である。
FIG. 10 is a diagram used for explaining the operation of the thermoelectric module.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 熱電モジュール 6、7 プレート 10 熱交換器 10a 密封室 11 接続部 1 thermoelectric module 6,7 plate 10 heat exchanger 10a sealed chamber 11 Connection

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 35/30 H01L 35/30 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (51) Int.Cl. 7 Identification Code FI Theme Coat (Reference) H01L 35/30 H01L 35/30

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 熱電モジュール(1)を用いた熱交
換器(10)において、 熱電モジュール(1)の吸熱側の電極(5)に接触する
吸熱側のプレート(7)と、 熱電モジュール(1)の放熱側の電極(4)に接触する
放熱側のプレート(6)とを備え、 前記吸熱側プレート(7)と前記放熱側プレート(6)
とを接続することによって前記熱電モジュール(1)を
密封し、この密封した室(10a)内を大気圧よりも低
い低圧状態にしたことを特徴とする熱電モジュールを用
いた熱交換器。
1. In a heat exchanger (10) using a thermoelectric module (1), a heat absorbing side plate (7) which comes into contact with a heat absorbing side electrode (5) of the thermoelectric module (1), and a thermoelectric module (1). ), The heat dissipation side plate (6) contacting the heat dissipation side electrode (4), the heat absorption side plate (7) and the heat dissipation side plate (6)
A heat exchanger using a thermoelectric module, characterized in that the thermoelectric module (1) is sealed by connecting with, and the inside of the sealed chamber (10a) is brought to a low pressure state lower than atmospheric pressure.
【請求項2】 前記吸熱側プレート(7)および前
記放熱側プレート(6)の面積は、前記熱電モジュール
(1)が接触している面積よりも大きいことを特徴とす
る請求項1記載の熱電モジュールを用いた熱交換器。
2. The thermoelectric generator according to claim 1, wherein the areas of the heat absorbing side plate (7) and the heat radiating side plate (6) are larger than the area in contact with the thermoelectric module (1). A heat exchanger using a module.
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