JP2006264482A - 車載用冷温蔵庫 - Google Patents

Abstract

【課題】車内空間を有効利用できると共に、必要なときにすぐに使用できる車載用冷温蔵庫を提供すること。
【解決手段】冷温庫１０は、折り畳み可能に構成されたケースと、車輛電源から供給された電力を利用してケース内の温度調節を行う温度調節ユニットを備える。そして、冷温庫１０は、折り畳まれた状態のケースが自動車１の床面３内に収納されるように配設されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車載用冷温蔵庫に関するものである。

従来より、自動車には、保冷あるいは保温を行う冷温蔵庫が備えられる場合がある。この冷温蔵庫としては、例えば、特許文献１に示すように、冷温蔵庫が一定形状の箱形に構成されており、車輛電源を利用して保温又は保冷するものがある。また、例えば、特許文献２に示すように、冷温蔵庫が折り畳み可能な形状に構成されており、蓄熱材を利用して保温又は保冷するものがある。
特開平６−２３４３２０号公報（図１） 特開２００１−１３３１３４号公報（図６〜図８）

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の冷温蔵庫には以下のような問題がある。すなわち、特許文献１の冷温蔵庫では、一定形状の箱形にて構成されているため、保温又は保冷するものがない場合、冷温蔵庫の容量だけ、無駄に車内空間を狭くしているという問題がある。また、特許文献２の冷温蔵庫では、蓄熱材を予め冷却させる必要があるために、電源を入れてから冷温蔵庫内の温度効果が始まるまでに時間がかかるといった問題がある。

この発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、車内空間を有効利用できると共に、必要なときにすぐに使用できる車載用冷温蔵庫を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、折り畳み可能に構成されたケースと、車輛電源から供給された電力を利用して前記ケース内の温度調節を行う温度調節ユニットとを有し、折り畳まれた状態の前記ケースが車輛の床面内又は側面内に収納されるように配設されていることを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記温度調節ユニットは、第１熱交換面と第２熱交換面を有する熱電変換素子と、前記第１熱交換面と前記ケース内との間で熱を伝達する伝熱体と、前記第２熱交換面と前記ケース外との間で熱を伝達する熱交換器とを備えていることを要旨とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記熱交換器は、少なくとも前記第２熱交換面が、車輛の空気調節装置から送られる空気が通過する送風ダクト内において当該空気と接触可能に配置されていることを要旨とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記送風ダクトから送られる空気の一部を前記ケース内に導入する導入管を設けたことを要旨とする。
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記伝熱体は、前記導入管内を通過する空気と接触可能に前記導入管内に配置されたことを要旨とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の発明において、前記温度調節ユニットに電力を供給する補助電源を備えると共に、前記温度調節ユニットに、前記車輛電源から電力が供給されないときには前記補助電源から電力の供給を受けるように前記温度調節ユニットを制御する制御手段を備えることを要旨とする。
（作用）
請求項１に記載の発明によれば、ケースを折り畳み可能とし、折り畳まれた状態のケースが車輛の床面内又は側面内に収納されるようにしたので、車載用冷温蔵庫が不要なときは、車内空間を広く利用することができる。このため、車内空間を有効利用することができる。また、車輛電源から供給された電力を利用してケース内の温度調節を行うので、蓄熱材を使用するときのように蓄熱作業が不要となる。従って、車載用冷温蔵庫が必要な時にすぐ利用できる。

請求項２に記載の発明によれば、熱電変換素子を使用するため、ケース内を適温に調整することができる。
請求項３に記載の発明によれば、第２熱交換面の熱をケース外に伝達するとき、送風ダクトに流れる空気を利用するので、例えば放熱用のファンを必要としない。また、空気調節装置からの空気の温度が低ければ、放熱の効率がよくなる。

請求項４に記載の発明によれば、ケース内の空気を強制的に対流させることができ、ケース内の温度分布を均一にすることができる。また、ケース内が加圧雰囲気となるため、ケースの隙間から外部空気の混入を防ぐことができ、車載用冷温蔵庫内の温度調節機能が向上する。

請求項５に記載の発明によれば、導入管を通過する空気は、伝熱体により温度の調整がなされており、効率よく、且つ、迅速にケース内の温度調整を行うことができる。
請求項６に記載の発明によれば、車輛電源からの電力供給が停止したとき、即ち、駐車時なども保温冷可能となる。

以上詳述したように、請求項１〜請求項６に記載の発明では、車内空間を有効利用できると共に、必要なときにすぐに使用できる車載用冷温蔵庫を提供できる。

（第一実施形態）
以下、本発明をその一種である車載用冷温蔵庫（以下、冷温庫と示す）１０に具体化した第一実施形態を図１〜図５に基づき説明する。

図１に示すように、自動車１のトランクルーム２の床面３には、冷温庫１０が配設されている。
この冷温庫１０は、図２に示すように、箱状のケース１１と、温度調節ユニット２１を備えている。ケース１１は、長方形の板状をした複数枚の断熱板により構成されている。また、ケース１１は、折り畳み可能に構成されている。

具体的には、ケース１１の底面をなす断熱板（以下、底壁１２と示す）の長手方向（図２（ａ）において左右方向）両端には、ケース１１の側面をなす断熱板（以下、図２（ａ）において左側に位置する断熱板を左壁１３と示し、右側に位置する断熱板を右壁１４と示す）が取り付けられている。この左壁１３及び右壁１４は、底壁１２に対して回動可能となるように蝶番１３ａ，１４ａにて底壁１２にそれぞれ取り付けられている。すなわち、左壁１３及び右壁１４は、ケース１１の内側（底壁１２の中央側）に折り畳むことが可能なように蝶番１３ａ，１４ａにて取り付けられている（図３（ａ）参照）。なお、左壁１３及び右壁１４の短手方向の長さは、底壁１２の短手方向の長さと同一となるように構成されている。

また、底壁１２の短手方向（図２（ｂ）において左右方向）両端には、ケース１１の側面をなす断熱板（以下、図２（ｂ）において左側に位置する断熱板を後壁１６と示し、右側に位置する断熱板を前壁１５と示す）が立設されている。この後壁１６及び前壁１５は、上下方向略中央及び底壁１２近傍の２箇所において折り畳み可能に構成されている。

詳しく説明すると、後壁１６及び前壁１５は、底壁１２から所定の高さ（本実施形態では、左壁１３及び右壁１４の厚さと同じ高さ）において分割されており、ケース１１の内側（底壁１２の中央側）に折り畳むことが可能なように蝶番１５ａ，１６ａにて固定されている（図３（ｂ）参照）。さらに、後壁１６及び前壁１５は、上下方向略中央において分割されており、ケース１１の内側に向かって山折りに折り畳むことが可能なように蝶番１５ｂ，１６ｂにて固定されている（図３（ｂ）参照）。

また、ケース１１が組み立てられたとき、前壁１５及び後壁１６の上下方向の高さは、右壁１４及び左壁１３の上下方向の高さと同じである。また、前壁１５及び後壁１６の長手方向の長さは、底壁１２の長手方向の長さと同じである。

そして、前壁１５及び後壁１６の上端は、それぞれケース１１の天井をなす断熱板（以下、天壁１７と示す）の短手方向（図２（ｂ）において左右方向）両端に蝶番１５ｃ，１６ｃを介して取り付けられている。すなわち、前壁１５及び後壁１６は、蝶番１５ｃ，１６ｃにて天壁１７に対して回動可能に取り付けられている。また、天壁１７は、底壁１２の形状と同一である。また、この天壁１７の上側（ケース１１の上側）には、ケース１１の組み立てを容易にするための取っ手が取り付けられている（図示略）。この取っ手は、冷温庫１０を床面３内に収納したときに邪魔にならないように、天壁１７内に収納可能に構成されている。また、天壁１７の一部には、蓋が設けられており（図示略）、この蓋を開閉することによりケース１１内に保冷又は保温する物品を収容又は取り出すことができる。

次に、温度調節ユニット２１について説明する。
図２に示すように、温度調節ユニット２１は、ケース１１の下側（底壁１２の下側）に配設されている。そして、温度調節ユニット２１は、第１熱交換面２２ａと第２熱交換面２２ｂを有する熱電変換素子としてのペルチェ素子２２と、第１熱交換面２２ａとケース内との間で熱を伝達する伝熱体２３と、第２熱交換面２２ｂとケース外との間で熱を伝達する熱交換器２４を備えている。また、温度調節ユニット２１は、ペルチェ素子２２への電力供給を制御する制御手段としてのコントローラ２５を備えている（図５参照）。

図５に示すように、ペルチェ素子２２は、コントローラ２５を介して車輛電源２６と接続されており、エンジン作動中、車輛電源２６から電力が供給される。その一方、ペルチェ素子２２は、コントローラ２５を介して補助電源２７と接続されており、エンジン停止中、車輛電源２６からの電力の供給が停止されると共に、補助電源２７からペルチェ素子２２に電力が供給される。そして、ペルチェ素子２２は、供給された電力を利用してペルチェ素子２２の第１熱交換面２２ａ、第２熱交換面２２ｂの何れか一方を吸熱面、他方が発熱面として作用させる。

なお、発熱面は、ペルチェ素子２２への電力供給の仕方により変更されるようになっており、コントローラ２５が電力供給の仕方を制御する。すなわち、コントローラ２５が、ペルチェ素子２２の発熱面を変更する。また、吸熱面及び発熱面の温度は、ペルチェ素子２２への電力供給量により変更されるようになっており、コントローラ２５が、ペルチェ素子２２への電力供給量を制御する。すなわち、コントローラ２５が、ペルチェ素子２２の吸熱面及び発熱面の温度を制御する。

そして、伝熱体２３は、図２に示すように、底壁１２の略中央に配設されており、ペルチェ素子２２の第１熱交換面２２ａの温度をケース１１内に伝えるようになっている。すなわち、ペルチェ素子２２の第１熱交換面２２ａが吸熱面として作用するときは伝熱体２３を介してケース１１内が冷却され（ケース１１内の温度が低下し）、逆に発熱面として作用するときは伝熱体２３を介して加温される（ケース１１内の温度が上昇する）ようになっている。

そして、熱交換器２４は、空気調節装置（エアコンディショナー）から送られる空気が通過する送風ダクト２８内に配設されている。詳しくは、熱交換器２４は、空気調節装置から送られる空気と接触可能に送風ダクト２８内に配設されている。熱交換器２４は、ペルチェ素子２２の第２熱交換面２２ｂの熱を放熱する際、送風ダクト２８を通過する空気を利用している。すなわち、熱交換器２４は、送風ダクト２８を通過する空気と接触することにより、第２熱交換面２２ｂの熱を効率よく放熱している。

次に、冷温庫１０の収納及び組み立てについて説明する。
冷温庫１０を収納するために、ケース１１を折り畳む場合、まず、左壁１３及び右壁１４を内側（底壁１２の中央部側）に折り畳む（図３（ａ）参照）。そして、図３（ｂ）に示すように、前壁１５及び後壁１６を内側に山折りとなるようにして折り畳む。天壁１７は前壁１５及び後壁１６の端部に回動可能に取り付けられているので、前壁１５及び後壁１６を折り畳むと共に、下方向（底壁１２方向）に移動させる。これにより、図４に示すように、ケース１１が折り畳んだ状態となる。この折り畳んだ状態のケース１１の厚さは、床面内に収容できる程度の厚さになっている。従って、図１（ｂ）に示すように、冷温庫１０は、床面３内に収納することができる。

一方、床面３内に収容したケース１１を組み立てる際には、この逆を行う。すなわち、天壁１７を上方向に引き出すと共に、前壁１５及び後壁１６を組み立てる。そして、左壁１３及び右壁１４を外側に開いて、底壁１２に対して直角となるように立てる。これにより、冷温庫１０が組上がる。

以上詳述したように、本実施形態は、以下の効果を有する。
（１）ケース１１を折り畳み可能とし、折り畳まれた状態のケース１１が自動車１の床面３内に収納されるようにしたので、冷温庫１０が不要なときは、車内空間を広く利用することができる。このため、車内空間を有効利用することができる。

（２）車輛電源２６から供給された電力を利用してケース１１内の温度調節を行うので、蓄熱材を使用するときのように蓄熱作業が不要となる。従って、冷温庫１０が必要な時にすぐ利用できる。また、ペルチェ素子２２を使用するため、空気調整装置の送風を直接利用するよりも、ケース１１内の温度の微妙な調整を行うことができる。

（３）熱交換器２４を送風ダクト２８に配置し、ペルチェ素子２２の第２熱交換面２２ｂの熱を放熱するとき、送風ダクト２８に流れる空気を利用するので、放熱用のファンを必要としない。また、空気調節装置から送られる空気の温度が低ければ、放熱の効率がさらによくなる。

（４）補助電源２７を備え、エンジン停止中は、補助電源２７からペルチェ素子２２への電力供給を行うことが可能であるので、車輛電源２６からの電力供給が停止したとき、即ち、駐車時なども保温冷可能となる。

（第二実施形態）
次に、第二実施形態について説明する。本実施形態における冷温庫１０の各部材構成については基本的に前記第一実施形態と同一であるため、各部材構成に関する説明は、同一符号を付すこととして重複した説明は省略し、第一実施形態と異なる箇所のみ記載する。

第二実施形態のケース１１には、図６に示すように、送風ダクト２８を通過する空気の一部をケース１１内に導入するための導入管３１が配設されている。具体的には、導入管３１の一端は、送風ダクト２８において開口しており、導入管３１の他端は、ケース１１内において開口している。これにより、送風ダクト２８に空気が通過すると、その一部が導入管３１を通過してケース１１内に導入される。このため、ケース１１内の空気が対流することとなる。

また、本実施形態では、導入管３１の内部に伝熱体２３が配設されている。より詳しくは、伝熱体２３は、導入管３１を通過する空気と接触可能に導入管３１内に配設されている。このため、導入管３１を通過する空気は、伝熱体２３（温度調節ユニット２１）により温度の調整がなされており、効率よく、且つ、迅速にケース１１内の温度調整を行うことができる。

以上詳述したように、本実施形態は、第一実施形態の効果に加えて、以下の効果を有する。
（５）導入管３１から導入した空気により、ケース１１内の空気を強制的に対流させることができ、ケース１１内の温度分布を均一にすることができる。また、ケース１１内が加圧雰囲気となるため、ケース１１の隙間から外部空気の混入を防ぐことができ、冷温庫１０内の温度調節機能が向上する。

（６）導入管３１の内部に伝熱体２３が配設されている。このため、導入管３１を通過する空気は、伝熱体２３（温度調節ユニット２１）により温度の調整がなされており、効率よく、且つ、迅速にケース１１内の温度調整を行うことができる。また、送風ダクト２８を通過する空気にて、ケース１１内の空気を対流させるため、対流させるためだけのファンを設ける必要がなく、コストを低減することができる。

尚、上記実施形態は、次のような別の実施形態（別例）にて具体化できる。
○上記実施形態では、温度調節ユニットには、ペルチェ素子２２を使用したが、コンプレッサ式の空気調整装置やスターリング式の冷凍機などを使用しても良い。

○上記実施形態において、第２熱交換面２２ｂの熱を効率よく放熱させるために、熱交換器２４に風を送るためのファンを設けても良い。
○上記実施形態では、折り畳み式の箱形のケース１１を用いたが、折り畳んで床面３に冷温庫１０を収納できるならば、これ以外の形状のケース１１でも良い。例えば、図７に示すような蛇腹式のケース１１を採用しても良い。また、図８に示すようなドーム型のケース１１を採用しても良い。この場合、ケース１１は、送風ダクト２８から空気を取り込み、ケース１１内を加圧雰囲気にしてふくらませることとなる（図７（ｂ）、図８（ｂ）参照）。また、ケース１１にチャック式の開口部を設ける必要がある。

○上記実施形態では、冷温庫１０を自動車１の床面３内に収納できるように配設していたが、自動車１の側面内に収納できるように配設してもよい。
○上記実施形態では、補助電源２７を備えたが、備えなくても良い。

（ａ）は使用時における車載用冷温蔵庫を示す概念図、（ｂ）は収納時における車載用冷温蔵庫を示す概念図。 （ａ）は使用時の車載用冷温蔵庫を示す正面図、（ｂ）は使用時の車載用冷温蔵庫を示す側面図。 （ａ）は組み立て中の車載用冷温蔵庫を示す正面図、（ｂ）は組み立て中の車載用冷温蔵庫を示す側面図。 （ａ）は収納時の車載用冷温蔵庫を示す正面図、（ｂ）は収納時の車載用冷温蔵庫を示す側面図。 温度調節ユニットの構成を示すブロック図。 第二実施形態における車載用冷温蔵庫を示す一部断面図。 （ａ）は別例における収納時の車載用冷温蔵庫を示す正面図、（ｂ）は別例における使用時の車載用冷温蔵庫を示す正面図。 （ａ）は別例における収納時の車載用冷温蔵庫を示す正面図、（ｂ）は別例における使用時の車載用冷温蔵庫を示す正面図。

符号の説明

１０…車載用冷温蔵庫、１１…ケース、１２…底壁、１３…左壁、１４…右壁、１５…前壁、１６…後壁、１７…天壁、２１…温度調節ユニット、２２…ペルチェ素子、２２ａ…第１熱交換面、２２ｂ…第２熱交換面、２３…伝熱体、２４…熱交換器、２５…コントローラ、２６…車輛電源、２７…補助電源、２８…送風ダクト、３１…導入管。

Claims (6)

1. 折り畳み可能に構成されたケースと、
   車輛電源から供給された電力を利用して前記ケース内の温度調節を行う温度調節ユニットとを有し、
   折り畳まれた状態の前記ケースが車輛の床面内又は側面内に収納されるように配設されていることを特徴とする車載用冷温蔵庫。
2. 前記温度調節ユニットは、
   第１熱交換面と第２熱交換面を有する熱電変換素子と、
   前記第１熱交換面と前記ケース内との間で熱を伝達する伝熱体と、
   前記第２熱交換面と前記ケース外との間で熱を伝達する熱交換器とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の車載用冷温蔵庫。
3. 前記熱交換器は、少なくとも前記第２熱交換面が、車輛の空気調節装置から送られる空気が通過する送風ダクト内において当該空気と接触可能に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の車載用冷温蔵庫。
4. 前記ケースは、前記送風ダクトから送られる空気の一部を前記ケース内に導入する導入管を設けたことを特徴とする請求項３に記載の車載用冷温蔵庫。
5. 前記伝熱体は、前記導入管内を通過する空気と接触可能に前記導入管内に配置されたことを特徴とする請求項４に記載の車載用冷温蔵庫。
6. 前記温度調節ユニットに電力を供給する補助電源を備えると共に、前記温度調節ユニットに、前記車輛電源から電力が供給されないときには前記補助電源から電力の供給を受けるように前記温度調節ユニットを制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載の車載用冷温蔵庫。

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