JP2016205774A - 保存庫 - Google Patents

Abstract

【課題】安価な構成で、且つ難しい組み込み作業を伴うことなく、サーモモジュールの冷却面部分で発生した結露水の保存庫本体外への流出を抑制する。
【解決手段】収納物を所定温度に保存する断熱容器１と、断熱容器１の後壁１ａの外側に区画形成され、下部に開設した吸気口１５と上部に開設した排気口１６とを有する庫外室６と、断熱容器１に配設され、ペルチェ素子１０ａと吸熱側熱交換面部１０ｂと放熱側熱交換面部１０ｃとを有し、断熱容器１内を所定温度に保持するサーモモジュール１０と、庫外室６に空気を流通させる軸流送風機２０とを備え、断熱容器１の後壁１ａに、サーモモジュール１０を配設する収納穴１ｂから流れ出た流体の移動経路の両側縁部に突出する一対のガイド部３１，３２を、収納穴１ｂの下方から断熱容器１の下部に向けて連続して形成したものである。
【選択図】図３

Description

サーモモジュールにより庫内を保冷して、飲料や食品を低温保存する冷蔵用の保存庫に関するものである。

従来の飲食物等を収納した庫内をサーモモジュールにより保冷する保存庫としては、例えば、収納物を所定温度に保存するための断熱容器と、断熱容器の後壁に配設されたサーモモジュールと、サーモモジュールの庫内側の面（吸熱側熱交換面部）に取付けられたアルミ系金属で形成された箱状の吸熱用の内箱と、サーモモジュールの庫外側の面（放熱側熱交換面部）に取付けられた放熱用のヒートシンクとを有する。そして、庫内の熱が吸熱用の内箱を介してサーモモジュールによって庫外側の面へ移動し、移動した熱が放熱用ヒートシンクを介して庫外へ放出されるように、断熱容器の後壁の外側に吸気口、排気口を有するカバーが取付けられて通風路（庫外室）が形成されている。

例えば特許文献１に開示された保存庫では、庫外室に吸気口、軸流送風機、ヒートシンク、排気口を配置し、庫外室下部に配置された軸流送風機が底面の吸気口から放熱用空気を吸引し、吸引された放熱用空気がサーモモジュールにより加温されたヒートシンクの熱を奪い、上方の排気口から排出している。このような保存庫の構成では、サーモモジュールの冷却面部分は周囲温度より低温になり、さらに露点温度以下となると結露水が発生する。庫外側に配置するサーモモジュールの冷却部分は外気と触れ継続的に結露水が発生することがあり、発生した結露水は断熱容器の後壁を伝わり、保存庫本体外へと流出する。結露水の保存庫本体外への流出を抑制する技術として、サーモモジュールと断熱容器の後壁との隙間を粘着性があり空気の流通を遮断する密封性が高いブチルゴムなどのシール材で塞ぎ、冷却部分を密閉空間とする技術がある。

特開２００９−１４２８５号公報

しかしながら、上述した従来の技術では、密閉空間を形成するために高価なシール材を使用する必要があり、組み付けコストが増加するという課題があった。また、シール材の粘着力が強いため、組み込み作業が難しい、さらに当該シール材を介して組み込んだサーモモジュールが取り外し難く交換作業が困難になるという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、安価な構成で、且つ難しい組み込み作業を伴うことなく、サーモモジュールの冷却面部分で発生した結露水の保存庫本体外への流出を抑制することを目的とする。

この発明に係る保存庫は、収納物を所定温度に保存する断熱容器と、断熱容器の後壁の外側に区画形成され、下部に開設した吸気口と上部に開設した排気口とを有する庫外室と、断熱容器に配設され、ペルチェ素子と吸熱側熱交換面部と放熱側熱交換面部とを有し、断熱容器内を所定温度に保持するサーモモジュールと、庫外室に空気を流通させる送風機とを備え、断熱容器の後壁に、当該後壁に形成されたサーモモジュールを配設する収納穴から流れ出た流体の移動経路の両側縁部に突出する一対のガイド部を、収納穴の下方から断熱容器の下部に向けて連続して形成したものである。

この発明によれば、安価な構成で、サーモモジュールの冷却面部分で発生した結露水の保存庫本体外への流出を抑制することができる。

実施の形態１に係る保存庫の構成を示す斜視図である。 図１におけるＡ−Ａ線断面図である。 図２におけるＢ−Ｂ線断面図である。 図３におけるＣ−Ｃ線断面図である。 実施の形態１に係る保存庫の断熱容器の後壁に設けたガイド部の構成例を示す図である。 実施の形態１に係る保存庫の断熱容器の後壁に設けたガイド部のその他の構成例を示す図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る保存庫の構成を示す斜視図である。図２は図１におけるＡ−Ａ線断面図、図３は図２におけるＢ−Ｂ線断面図、図４は図３におけるＣ−Ｃ線断面図である。実施の形態１に係る保存庫の構成について図１から図４を用いて説明を行う。

断熱容器１は、内箱２、外箱３、内箱２と外箱３との間に介在するように注入された断熱材４を備えている。内箱２は、熱伝導性がよいアルミ系金属板で形成されている。また、断熱容器１の正面部には開放口が設けられており、当該開放口に開閉扉５が設けられている。断熱容器１の後壁の外側に庫外室６が区画形成されている。

サーモモジュール１０は、ペルチェ素子１０ａ、ペルチェ素子１０ａの吸熱部となる吸熱側熱交換面部１０ｂおよびペルチェ素子１０ａの放熱部となる放熱側熱交換面部１０ｃを備えている。断熱容器１の後壁１ａには、サーモモジュール１０と略同じ大きさの収納穴１ｂが外箱３、断熱材４を貫通し、内箱２を成す金属板を残して形成され、当該収納穴１ｂ内にサーモモジュール１０が配設されている。このように、断熱容器１の後壁１ａは複雑な形状を有することから、例えば樹脂の成型品で形成される。また、サーモモジュール１０は、収納穴１ｂの内壁に近接するように配設されているが、収納穴１ｂの内壁とサーモモジュール１０の外周面との間には若干の隙間が生じている。

ペルチェ素子１０ａと内箱２との間に熱伝導性のよいアルミ系合金の伝熱ブロック１１を介在させ、伝熱ブロック１１を内箱２にネジ止めにより熱伝導される状態に接合している。なお、伝熱ブロック１１は、サーモモジュール１０と樹脂により一体に固定されている。

ヒートシンク１２は、サーモモジュール１０の放熱側熱交換面部１０ｃと熱伝導される状態に接合されている。ヒートシンク１２は、多数のアルミフィンが縦方向に配置されており、下側から上側へ縦方向に空気を流通させて熱交換させる機能を有している。風路形成部材１３はヒートシンク１２を覆うように断熱容器１の背面に配置され、背面カバー１４は風路形成部材１３および断熱容器１の背面全体を覆い、断熱容器１の後壁外側に庫外室６を形成している。また、ヒートシンク１２の下方には軸流送風機２０が風路形成部材１３へ固定されている。

吸気口１５は、背面カバー１４の下部に位置し、且つ断熱容器１の底面と略同じ面内に位置するように設けられている。図４に示すように、吸気口１５は、中央部分に通風を確保するための吸気口格子部１５ａ、サーモモジュール１０で発生した結露水を受け止める露受部１５ｂ、および吸気口１５を断熱容器１の後壁面外側および背面カバー１４の底部に固定する吸気口固定部材１５ｃで構成されている。

排気口１６は、背面カバー１４の最背面上部に設けられた略Ｌ字状の凹部に、空気の排気方向が保存庫の背面方向となるように設けられており、さらに格子１６ａを有している。また、排気口１６の形成面は、ヒートシンク１２の上部で、背面カバー１４の形成面と風路形成部材１３の形成面との間に位置するように構成されている。これにより、背面カバー１４が壁側に付いても排気口１６の通風路を確保することができる。また、排気口１６から水が浸入した場合でも、排気口１６が風路形成部材１３よりも背面カバー１４側に後退した位置に設けられているため、ヒートシンク１２、軸流送風機２０などへの水の浸入を防止することができる。

図２および図３に示すように、断熱容器１の後壁１ａには、サーモモジュール１０で発生した結露水を露受部１５ｂにガイドするガイド部３０を設けている。収納穴１ｂから流出した結露水は、ガイド部３０により露受部１５ｂに導かれる。ガイド部３０は、結露水の移動経路の両側縁部に後壁１ａ面から突出形成させた一対の突出部３１，３２で構成され、突出部３１，３２の保存庫の上方端部３１ａ，３２ａが収納穴１ｂの下方に位置し、保存庫の下方端部３１ｂ，３２ｂが露受部１５ｂに接続される。なお、図２に示すように、下方端部３１ｂ，３２ｂは、後壁１ａと共に背面カバー１４側に折り曲げられて、露受部１５ｂに接続される。ガイド部３０は、後壁１ａとの間に隙間が生じないように、例えば後壁１ａと樹脂で一体成型される。図３の例では、２つの収納穴１ｂを設けていることから、各収納穴１ｂの下方にそれぞれガイド部３０を配置している。

なお、ガイド部３０について、突出部３１，３２の突出させる高さは１０ｍｍ程度がよく、特に５ｍｍから１２ｍｍの範囲の高さにするとよい。つまり、水滴の球は通常φ３ｍｍ程度のため、その流れを導くため最低は５ｍｍ程度は必要になる。また、水滴が流れ落ちる際に勢いがついて跳ね返る場合があるため、高さができるだけ高いほどはみ出しを抑制しやすい。しかし周囲部品と干渉したり、また樹脂成型品の型加工が難しくなり、成型時に樹脂が回りにくくなるなど、保存庫の奥行き寸法にも影響を及ぼす可能性があることから１０ｍｍ程度までの高さがよく、このため、５ｍｍから１２ｍｍの範囲の高さにするとよい。なお、突出部３１，３２の突出させる高さの数値は一例であり、上述した数値に限定されるものではない。

ガイド部３０は、収納穴１ｂから露受部１５ｂに向けて突出部３１，３２間の距離が狭くなるハの字形状を有して形成されている。図３の例では、一方の突出部３１を、矢印Ｘで示した結露水の流れ方向に対して所定角度傾け、突出部３１と突出部３２との間の距離が、露受部１５ｂに向けて徐々に狭まるように形成されている。また、突出部３１，３２の傾きは、結露水を露受部１５ｂに導く以外にも、結露水の流れる速度を低減させる機能を有し、結露水の飛び散りを抑制する。さらに、突出部３１，３２の下方端部３１ｂ，３２ｂが背面カバー１４側に折り曲げられていることから、結露水をスムーズに露受部１５ｂに導くことができる。

なお、ガイド部３０は図３で示した形成例に限定されるものではなく、収納穴１ｂと露受部１５ｂとの位置関係により適宜形成可能である。
図５は、実施の形態１による保存庫の断熱容器１の後壁１ａに設けたガイド部３０の構成例を示す図である。
例えば図５（ａ）に示すように、一対の突出部３１，３２双方を矢印Ｘで示した結露水の流れ方向に対して所定角度傾けてハの字形状を形成してもよいし、図５（ｂ）に示すように一対の突出部３１，３２のうち、外側の突出部３２を矢印Ｘで示した結露水の流れ方向に対して所定角度傾けてハの字形状を形成してもよい。図５（ａ）および図５（ｂ）共に、突出部３１と突出部３２との間の距離が露受部１５ｂに向けて徐々に狭まり、結露水が露受部１５ｂに集められる。

次に、図２を参照しながら保存庫の動作について説明する。
保存庫の運転が開始されるとサーモモジュール１０へ電力が供給され、サーモモジュール１０の吸熱側熱交換面部１０ｂで吸熱動作が行われると共に、軸流送風機２０が運転されて、図中の矢印で示すように、空気の流れ９０が吸気口格子部１５ａから吸入され、軸流送風機２０を介して風路形成部材１３の内部にあるヒートシンク１２のアルミフィンを流通し、背面の排気口１６の格子１６ａを通して排出される。これにより、断熱容器１内では、伝熱ブロック１１を介して断熱容器１の内箱２が冷却され、断熱容器１内が所定温度に制御される。また、サーモモジュール１０の放熱側熱交換面部１０ｃでは、放熱がヒートシンク１２を介し風路形成部材１３内を流通する空気との間で行われ、断熱容器１内で吸熱された熱量分が空気に対し放熱される。

伝熱ブロック１１が冷却されているので、当該伝熱ブロック１１の周囲に位置するサーモモジュール１０および断熱容器１の後壁１ａ、収納穴１ｂの周辺も冷却され、周囲の空気温度に比べ低くなる。露点温度以下になったサーモモジュール１０および断熱容器１の後壁１ａ、収納穴１ｂの周辺では空気が湿気を保持することができなくなり、低温の部分に結露水が発生する。発生した結露水が多い場合には、重力により収納穴１ｂから保存庫の下方に向けて流出する。収納穴１ｂから流出した結露水は、断熱容器１の後壁１ａを伝わり、ガイド部３０の突出部３１，３２に沿って導かれ、下方端部３１ｂ，３２ｂを経由して露受部１５ｂに溜められる。露受部１５ｂに溜められた結露水は、周囲の空気に暖められて自然蒸発する。

以上のように、この実施の形態１によれば、収納穴１ｂから流出した結露水を導くガイド部３０と、当該ガイド部３０によって導かれた結露水を溜める露受部１５ｂとを備えるように構成したので、保存庫本体外へ結露水が流出するのを抑制することができる。これにより、安価な構成で難しい作業を伴うことなく、保存庫本体外への結露水の流出を抑制することができる。

また、この実施の形態１によれば、ガイド部３０を後壁１ａと一体成型するように構成したので、サーモモジュールの交換作業に影響を与えることなく、保存庫本体外への結露水の流出を抑制する構成を組み込むことができる。

また、この実施の形態１によれば、ガイド部３０を構成する突出部３１，３２のいずれか一方、または双方に結露水を露受部１５ｂに導く傾きを設ける構成としたので、結露水の流れる速度を低減させ、結露水がガイド部３０外へ飛び散るのを抑制することができる。また、露受部１５ｂを空気が流通する吸気口格子部１５ａから離れた位置に形成することができ、空気の流入する通風面積を確保することができ、冷却性能を確保することができる。

また、この実施の形態１によれば、ガイド部３０内を流れる流体（結露水）に、軸流送風機２０により流体の流れ方向に対して下流側から上流側に向けて流通する空気を当てるようにしている。このように、軸流送風機２０で保存庫の下方から上方へ送風するようにして、流体の流れ方向に対して下流側から上流側へ向かう送風を結露水に当てるようにすることで結露水の蒸発を促進するとともに結露水の流れる速度をさらに低減させることができ、結露水がガイド部３０外へ飛び散るのをさらに抑制できる効果も得られる。

なお、上述した実施の形態１では、一対の突出部３１，３２で構成されるガイド部３０を示したが、後壁１ａに凹部であるガイド部４０を形成し、当該ガイド部４０の領域により結露水を露受部１５ｂに導く構成としてもよい。ガイド部４０を用いた構成例を図６に示す。図６は、実施の形態１による保存庫の断熱容器１の後壁１ａに設けたガイド部のその他の構成例を示す図である。
ガイド部４０は、後壁１ａの表面から所定の高さ凹ませた領域であり、当該領域は収納穴１ｂの下方から露受部１５ｂに接続されるまでの領域に連続して形成される。さらに、凹部の一方の側面４０ａに、矢印Ｘで示した結露水の流れ方向に対して所定角度の傾きを設け、結露水を露受部１５ｂに導く。なお、ガイド部４０の凹部の両側面を矢印Ｘで示した結露水の流れ方向に対して所定角度傾ける設ける構成としてもよい。

このように、上述した実施の形態１の各構成によれば、安価な構成で、さらに難しい組み付け作業を伴うことなく、サーモモジュールの冷却面部分で発生した結露水の保存庫本体外への流出を抑制することができる。また、サーモモジュールの交換作業に影響を与えることなく、結露水の保存庫本体外への流出を抑制することができる効果が得られる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

１ 断熱容器、１ａ 後壁、１ｂ 収納穴、２ 内箱、３ 外箱、４ 断熱材、５ 開閉扉、６ 庫外室、１０ サーモモジュール、１０ａ ペルチェ素子、１０ｂ 吸熱側熱交換面部、１０ｃ 放熱側熱交換面部、１１ 伝熱ブロック、１２ ヒートシンク、１３ 風路形成部材、１４ 背面カバー、１５ 吸気口、１５ａ 吸気口格子部、１５ｂ 露受部、１５ｃ 吸気口部材、１６ 排気口、１６ａ 排気口格子、２０ 軸流送風機、３０，４０ ガイド領域、３１，３２ 突出部、３１ａ，３２ａ 上方端部、３１ｂ，３２ｂ 下方端部、９０ 空気の流れ。

Claims (6)

1. 収納物を所定温度に保存する断熱容器と、
   前記断熱容器の後壁の外側に区画形成され、下部に開設した吸気口と上部に開設した排気口とを有する庫外室と、
   前記断熱容器に配設され、ペルチェ素子と吸熱側熱交換面部と放熱側熱交換面部とを有し、前記断熱容器内を所定温度に保持するサーモモジュールと、
   前記庫外室に空気を流通させる送風機とを備え、
   前記断熱容器の後壁に、当該後壁に形成された前記サーモモジュールを配設する収納穴から流れ出た流体の移動経路の両側縁部に突出する一対のガイド部を、前記収納穴の下方から前記断熱容器の下部に向けて連続して形成したことを特徴とする保存庫。
2. 前記ガイド部は、前記後壁と一体形成されることを特徴とする請求項１記載の保存庫。
3. 前記ガイド部の前記断熱容器の下部側端部に接続する位置に、前記ガイド部内を流れた流体を受ける露受部を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の保存庫。
4. 前記ガイド部は、前記収納穴から流れ出た流体の流れ方向を変え、前記露受部に導くことを特徴とする請求項３記載の保存庫。
5. 前記ガイド部は、前記後壁から５ｍｍから１２ｍｍの範囲で突出させたことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の保存庫。
6. 前記送風機は、前記ガイド部内を流れる流体の流れ方向に対して下流側から上流側に向けて、前記空気を前記流体に当てることを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の保存庫。

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