JP2014211247A - 冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ペルチェ素子に付けたヒートシンクの冷却ファンからの送風を、さらに冷却板上に載せた被冷却物に向けて送風し放熱を促進させて短時間で被冷却物を冷却することができる使用勝手を良くする。
【解決手段】被冷却物５００を載置する冷却板１１０を本体上部に設け、冷却板１１０の裏側に接触されたペルチェ素子１２０と、ペルチェ素子１２０に接して設けた放熱用のヒートシンク１３０と、ヒートシンクに風を送る冷却ファン１４０と、ヒートシンクに送る風を取り入れる吸気口１５１と、ヒートシンクを冷却した風を排出する排気口１５２と、ペルチェ素子と冷却ファンに電力を供給する電源部とを備え、排気口から排出される風が被冷却物に向けられる構成としたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、送電側となる電磁誘導加熱調理器と電磁結合して電力供給を受ける受電側となる電磁誘導機器の構成に関する。具体的にはペルチェ素子を用いた冷却装置に関し、主として一般家庭で使用されている電磁誘導加熱調理器を利用した冷却装置に関するものである。

近年、電磁誘導加熱調理器の普及とともに、送電側として誘導加熱機器を利用し、高周波磁界を利用して電力を給電される非接触受電装置が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図６は特許文献１に記載された従来の冷却装置の断面図であり、非接触受電装置の例で、ペルチェ素子を用いた従来の冷却装置の断面図である。

図６において、キッチンの天板やダイニングテーブル板である台座１の裏側に高周波誘導磁界発生コイル２を備え、本体が前記台座１の上に着脱自在に載置される構成の冷却装置３を備え、高周波誘導磁界発生コイル２の磁界によって、誘起電力を発生する受動側コイル６、この受動側コイル６によって発生する電流に基づく直流によって作動するペルチェ素子７、回路基板８及び放熱用送風機９、更に前記ペルチェ素子７の放熱用ヒートシンク１０を備え、ペルチェ素子７が吸熱した熱は放熱用ヒートシンク１０を介して放熱用送風機９からの送風により空気の吐出口９Ｂから冷却装置３の外に排出され、容器部５の底部が前記受け口に嵌め合わされた状態で容器部５に収納した飲料等の被冷却物が冷却されるようになっている。

特許第４７４４２４２号公報

しかしながら、前記従来の構成では、吐出口９Ｂからの風は冷却装置３の周囲に排出される構成であり、その風は放熱用ヒートシンク１０で熱交換し冷却装置３の内部の熱を外部に放出する限られた流れとなり、被冷却物の放熱を促進するようには利用されていない。
したがって、被冷却物を冷却することにおいては限界があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ペルチェ素子を冷却する放熱用ヒートシンクに送風される風を有効に利用して、被冷却物を効果的に冷却することができる冷却装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の冷却装置は、被冷却物を載置する冷却板を本体上部に設け、前記冷却板の裏側に接触されたペルチェ素子と、前記ペルチェ素子に接して設けた放熱用のヒートシンクと、前記ヒートシンクに風を送る冷却ファンと、前記ヒートシンクに送る風を取り入れる吸気口と、前記ヒートシンクを冷却した風を排出する排気口と、前記ペルチェ素子と前記冷却ファンに電力を供給する電源部とを備え、前記排気口から排出される風が前記被冷却物に向けられる構成としたものである。

これによって、ペルチェ素子を冷却する放熱用ヒートシンクに送風される風を被冷却物に向けて放熱を促進させるように有効に利用するので被冷却物を効果的に冷却することができる。

本発明の冷却装置は、被冷却物を載置する冷却板の吸熱作用に加えて、冷却板の裏側に設けられたペルチェ素子の放熱用のヒートシンクに送風した風を被冷却物に向けて排出する構成により、冷却ファンの送風を有効に利用し、被冷却物の放熱を促進することができるので、被冷却物を効果的に冷却することができる。たとえば、加熱調理後の高温の被冷却物であっても短時間で粗熱をとることができるので全体の調理にかかる時間を短縮するのに有効であり、さらに広さの限られた調理スペースで使用勝手の良い冷却装置を提供することができる。

本発明の実施の形態１における被冷却物を載せた冷却装置の要部断面模式図 本発明の実施の形態１における被冷却物を載せた冷却装置の外観斜視図 （ａ）本発明の実施の形態２における被冷却物を載せた冷却装置の風向ダクトを取付けた状態の要部断面模式図（ｂ）本発明の実施の形態２における被冷却物を載せた冷却装置の風向ダクトを取外した状態の要部断面模式図 （ａ）本発明の実施の形態３における被冷却物を載せた冷却装置の排気口から排出される風が被冷却物に向かうように風向板を可変した状態の要部断面模式図（ｂ）本発明の実施の形態３における被冷却物を載せた冷却装置の排気口から排出される風が被冷却物に向わないように風向板を可変した状態の要部断面模式図 本発明の実施の形態４における受電コイルを備え電磁誘導加熱調理器のトッププレートの上に設置して電力供給を受ける冷却装置の要部断面模式図 従来の冷却装置の断面図

第１の発明の冷却装置は、被冷却物を載置する冷却板を本体上部に設け、前記冷却板の裏側に接触されたペルチェ素子と、前記ペルチェ素子に接して設けた放熱用のヒートシンクと、前記ヒートシンクに風を送る冷却ファンと、前記ヒートシンクに送る風を取り入れる吸気口と、前記ヒートシンクを冷却した風を排出する排気口と、前記ペルチェ素子と前記冷却ファンに電力を供給する電源部とを備え、前記排気口から排出される風が前記被冷却物に向けられるものである。

これにより、被冷却物を載置する冷却板の吸熱作用に加えて冷却板の裏側に設けられたペルチェ素子の放熱用のヒートシンクに送風した風を被冷却物に向けて排出する構成により、冷却ファンの送風を有効に利用し被冷却物の放熱を促進することができるので被冷却物を効果的に冷却することができる。たとえば、粗熱取りなど高温で調理した食材を用いて次の調理工程に取りかかることが出来るように冷ますことが様々な調理レシピにおいては必要となるが、本発明の冷却装置により、これを容易に短時間で実現することができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の前記排気口に着脱自在に風向ダクトを備え、前記風向ダクトから排出される風が前記冷却板の上部に向かうようにしたものである。

これにより、風向ダクトを装着した状態で被冷却物を載置する冷却板の吸熱作用に加えて、冷却板の裏側に設けられたペルチェ素子の放熱用のヒートシンクに送風した風を被冷却物に向けて排出することで、冷却ファンの送風を有効に利用し、被冷却物の放熱を促進
することができるので、被冷却物を効果的に冷却することができる。

さらに、風向ダクトは着脱式であり、被冷却物に送風する必要のないときには風向ダクトを外すことにより、排気口からの風は被冷却物に向かわない方向に排出することもできる。つまり、ペルチェ素子放熱用に設けたヒートシンクを通過する風は冷却装置の吸気口から取入れるので、冷却装置を設置した周囲の雰囲気温度よりも温度の高くなって排気口から排出される。したがって、被冷却物が排気口から排出される空気の温度よりも低い状態では排気口からの風の向きを被冷却物に向けないようにして冷却板からの吸熱作用により、被冷却物を冷却することができる。

さらに、風向ダクトを着脱自在にすることで冷却装置を使用しないときの収納スペースも少なくできて、調理場などの限られたスペースにおいて使用勝手も良い。

第３の発明は、特に、第１の発明の前記排気口に風向板を設け、前記風向板により前記排気口から排出される風の方向を、前記被冷却物に向かう方向から前記被冷却物に向かわない方向に可変するようにしたものである。

この風向板により、排気口から排出される風の方向を被冷却物に向かうようにして、被冷却物を載置する冷却板の吸熱作用に加えて冷却板の裏側に設けられたペルチェ素子の放熱用のヒートシンクに送風した風を被冷却物に向けて排出する構成により、冷却ファンの送風を有効に利用し、被冷却物の放熱を促進することができるので、被冷却物を効果的に冷却することができる。さらに、被冷却物に送風する必要のないときには、風向板を調整して排気口から排出される風の方向を被冷却物に向かわない方向にすることができる。したがって、被冷却物が排気口から排出される空気の温度よりも低い状態では排気口からの風の向きを被冷却物に向けないようにして、冷却板からの吸熱作用により、被冷却物を冷却することができる。風向板の向きは可変であり、冷却板に載せた被冷却物の温度に応じて容易に排気口から排出する風の方向を変えることができる。

第４の発明は、特に、第１から第３の何れか１つの発明において、前記電源部に受電コイルを設け、前記受電コイルは送電側の送電コイルから電磁誘導作用により非接触で電力供給を受けるものである。

これにより、電磁誘導加熱調理器のトッププレート上に設置し、電磁誘導加熱調理器に備えた加熱コイルを送電コイルとして被冷却物を冷却する電力の供給を受けることができる。冷却装置は電源コードをコンセントに接続することなく、電磁誘導加熱調理器の上で動作させることができて使用勝手がよく、冷却装置に備える電源回路も大幅に省略することができて冷却装置の小型軽量化を実現することができるものである。調理の場面において加熱調理の直後に被冷却物の移動を少なくして粗熱取りなどの冷却工程に進めることができるので冷却効果の発揮とともに使い勝手の良さで全体の調理時間を短くするのに有効である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における被冷却物を載せた冷却装置の要部断面模式図、図２は本発明の実施の形態１における被冷却物を載せた冷却装置の外観斜視図である。

図１において、冷却装置１００の上部には被冷却物を載置する冷却板１１０が備えられている。冷却板１１０の裏側には冷却板１１０の熱を吸収するようにペルチェ素子１２０
が接触して配置されている。

ペルチェ素子１２０の冷却板１１０と接触した面とは反対の面にはペルチェ素子１２０の放熱用のヒートシンク１３０が接触して配置されている。ヒートシンク１３０に風を送る冷却ファン１４０が備えられ、さらに本体ケーシング１５０にはヒートシンク１３０に送る風を取り入れる吸気口１５１と、ヒートシンク１３０を冷却した風を排出する排気口１５２が備えられている。

また、ペルチェ素子１２０と冷却ファン１４０に電力を供給する電源部（図示せず）が備えられる。そして排気口１５２から排出される風２００は被冷却物５００に向けられている。

以上のように構成された冷却装置について、以下その動作、作用を説明する。
被冷却物５００を冷却板１１０に載せてペルチェ素子１２０に通電するとペルチェ素子１２０の吸熱作用により冷却板１１０が冷却され、被冷却物５００からは冷却板１１０に熱伝導により熱が流入する。

ペルチェ素子１２０で吸収された熱はヒートシンク１３０に伝熱され冷却ファン１４０の動作により吸気口１５１から取入れる風で熱交換され排気口１５２から排出される。また、冷却板１１０とヒートシンク１３０との間でペルチェ素子１２０を配置した周囲には断熱材１６０を備えてあり、ヒートシンク１３０の熱が冷却板に戻らないように防止されている。

ここで、排気口１５２は排出される風２００が被冷却物５００に向くように設けられている。被冷却物５００の温度が冷却装置１００を使用する周囲の温度よりも十分に高い場合、例えば加熱調理直後の食材などの被冷却物を冷却する場合においては冷却板１１０からの吸熱に加えて排気口１５２から排出される風をして放熱を促進することで強制空冷の効果により、自然放熱に比べて短時間で冷却することができる。

ここで、吸気口１５１から取入れる風の温度はヒートシンク１３０を通過することで熱交換して温度上昇し、例えば２５℃の雰囲気に冷却装置を設置し吸気口１５１からの２５℃の風がヒートシンク１３０を通過し排気口１５２から排出される温度が３５℃の風であっても、これより温度の高い被冷却物であれば放熱を促進するのに有効であり、加熱直後の被冷却物の温度では十分に効果がある。

また、排気口１５２は簡単な構成で被冷却物５００に接近して設けることができるので省スペースであり、効果的に被冷却物５００の放熱を促進することができる。特別に扇風機などの送風手段を準備して送風する必要もない。

（実施の形態２）
図３（ａ）は本発明の実施の形態２における被冷却物を載せた冷却装置の風向ダクトを取付けた状態の要部断面摸式図、（ｂ）は本発明の実施の形態２における被冷却物を載せた冷却装置の風向ダクトを取外した状態の要部断面模式図である。

実施の形態１と異なる点は排気口に着脱自在に風向ダクトを設けた点にある。図３（ａ）において、排気口１５２に着脱自在に風向ダクト１７０を設け、風向ダクト１７０からの風２００の方向が被冷却物５００に向かって排出される構成である。ここで、風向ダクト１７０を取外すことで図３（ｂ）の構成にすることができる。

以上のように構成された冷却装置について、以下その動作、作用を説明する。
被冷却物５００に送風する必要のないときには風向ダクト１７０を外すことにより、排気口１５２からの風２１０は被冷却物に向かわない方向に排出することもできる。

つまり、被冷却物５００の温度が排気口１５２から排気される風の温度よりも低い場合には風向ダクト１７０を取外した状態で冷却板からの吸熱作用により被冷却物５００を冷却すれば良い。

したがって、加熱調理後の食材の粗熱取り以外にも冷却装置を使用する周囲の温度よりも低い温度に被冷却物を冷却する場合や、調理場などで冷蔵品などの低温の食材の温度を保つような使用方法においても風向ダクトを取外した状態で有効に使用することができることで、より広い範囲の条件での使用に対応することができる。

（実施の形態３）
図４（ａ）は、本発明の実施の形態３における被冷却物を載せた冷却装置の排気口から排出される風が被冷却物に向かうように風向板を可変した状態の要部断面模式図、（ｂ）は本発明の実施の形態３における被冷却物を載せた冷却装置の排気口から排出される風が被冷却物に向わないように風向板を可変した状態の要部断面模式図である。

実施の形態３において、実施の形態１と異なる点は、排気口から排出される風の向きを偏向可能にする風向板１８０を備えた構成にある。風向板１８０の設定により図４（ａ）は排気口１５２から排出される風２００の方向は被冷却物５００に向かう状態であり、図４（ｂ）では排気口１５２から排出される風２１０は被冷却物５００に向かない状態に設定されている。

以上のように構成された冷却装置について、以下その動作、作用を説明する。

この構成により、風向板の向きを可変することにより、実施の形態２で述べた作用効果と同様に、より広い範囲の条件での使用に対応することができる。

なお、風向板１８０は使用者が手動で向きを切換えても良いし、風向板１８０を可動させる駆動手段を設けて切換えてもよい。駆動手段とともに被冷却物の温度を検知する非冷却物温度検知手段や排気口からの排出される風の温度を検知する排気温度検知手段を設けて、得られた温度情報に応じて風向板１８０を自動で切換えても良い。

（実施の形態４）
図５は、本発明の実施の形態４における受電コイルを備え電磁誘導加熱調理器のトッププレートの上に設置して電力供給を受ける冷却装置の要部断面模式図である。

図５において、冷却装置１００は、電磁誘導加熱調理器１０のトッププレート１の上に設置されている。

実施の形態４において、実施の形態１から実施の形態３と異なる点は、ペルチェ素子と冷却ファンに電力を供給する電源部として受電コイル１９０を備えた点にある。

これにより、電磁誘導加熱調理器１０に備えた加熱コイル２を送電コイルとして、ペルチェ素子１２０と冷却ファン１４０に供給する電力を電磁誘導作用により非接触で受電することができるように構成されている。これにより、電源コードをコンセントに接続するなどの手間がなく電磁誘導加熱調理器１０のトッププレートの上に設置して、冷却装置１００を動作させることができる。また、冷却装置に備える電源回路も大幅に省略することができるので冷却装置１００は軽量コンパクトに構成することができて使い勝手がよい。
これにより、さらに調理時間の短縮も期待できるものである。

以上のように、本発明にかかる冷却装置は、被冷却物を載置する冷却板の吸熱作用に加えて、冷却ファンの送風を有効に利用し、被冷却物の放熱を促進することができ、被冷却物を効果的に冷却するので、全体の調理にかかる時間を短縮するのに有効であり、さらに広さの限られた調理スペースで使用勝手が良いので、ペルチェ素子に付けたヒートシンクを冷却する冷却ファンを備える様々な非接触受電装置等の用途に有効である。

１００ 冷却装置
１１０ 冷却板
１２０ ペルチェ素子
１３０ ヒートシンク
１４０ 冷却ファン
１５２ 排気口
２００、２１０ 風（排気）
５００ 被冷却物

Claims (4)

1. 被冷却物を載置する冷却板を本体上部に設け、
   前記冷却板の裏側に接触されたペルチェ素子と、
   前記ペルチェ素子に接して設けた放熱用のヒートシンクと、
   前記ヒートシンクに風を送る冷却ファンと、
   前記ヒートシンクに送る風を取り入れる吸気口と、
   前記ヒートシンクを冷却した風を排出する排気口と、
   前記ペルチェ素子と前記冷却ファンに電力を供給する電源部とを備え、
   前記排気口から排出される風が前記被冷却物に向けられる冷却装置。
2. 前記排気口に着脱自在に風向ダクトを備え、前記風向ダクトから排出される風が前記冷却板の上部に向かう請求項１に記載の冷却装置。
3. 前記排気口に風向板を設け、前記風向板により前記排気口から排出される風の方向を、前記被冷却物に向かう方向から前記被冷却物に向かわない方向に可変する請求項１に記載の冷却装置。
4. 前記電源部に受電コイルを設け、前記受電コイルは送電側の送電コイルから電磁誘導作用により非接触で電力供給を受ける請求項１から３のいずれか１項に記載の冷却装置。