JP3033089B2 - 電子式温冷蔵庫 - Google Patents
電子式温冷蔵庫Info
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- F25B2321/00—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
- F25B2321/02—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effects; using Nernst-Ettinghausen effects
- F25B2321/025—Removal of heat
- F25B2321/0251—Removal of heat by a gas
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F25D2317/00—Details or arrangements for circulating cooling fluids; Details or arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces, not provided for in other groups of this subclass
- F25D2317/06—Details or arrangements for circulating cooling fluids; Details or arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces, not provided for in other groups of this subclass with forced air circulation
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、サーモモジュール
を利用して、断熱容器の内部空間を選択的に冷却及び加
熱する機能を有する電子式温冷蔵庫に関する。
を利用して、断熱容器の内部空間を選択的に冷却及び加
熱する機能を有する電子式温冷蔵庫に関する。
【０００２】
【発明の解決しようとする技術的課題】従来、この種の
電子式温冷蔵庫として、例えば本願出願人が出願した実
開平７−４２４７６号等がある。これは熱電変換素子を
含む一枚のサーモモジュールの一面が断熱容器の庫内側
に露出した庫内側熱交換部に熱的に接触し、かつサーモ
モジュールの他面が断熱容器の庫外側に露出した庫外側
熱交換部に接触して構成されている。そして、断熱容器
の庫内を冷却する場合には、庫内から庫外へ熱が移動す
る方向に、サーモモジュールに直流電流を流し、熱電変
換素子によって庫内側熱交換部を冷却して吸熱を行い、
これにより、断熱容器内が冷却される。この時、サーモ
モジュールの庫外側熱交換部側は前記庫内側熱交換部で
吸熱量以上の発熱があるが、外気に連通した庫外側熱交
換部で放熱される。また、断熱容器の庫内を加熱する場
合には、冷却時とは逆方向にサーモモジュールに直流電
流を流すことによって、熱電変換素子によって逆に庫内
側熱交換部が加熱され、断熱容器の庫内が加熱される。
電子式温冷蔵庫として、例えば本願出願人が出願した実
開平７−４２４７６号等がある。これは熱電変換素子を
含む一枚のサーモモジュールの一面が断熱容器の庫内側
に露出した庫内側熱交換部に熱的に接触し、かつサーモ
モジュールの他面が断熱容器の庫外側に露出した庫外側
熱交換部に接触して構成されている。そして、断熱容器
の庫内を冷却する場合には、庫内から庫外へ熱が移動す
る方向に、サーモモジュールに直流電流を流し、熱電変
換素子によって庫内側熱交換部を冷却して吸熱を行い、
これにより、断熱容器内が冷却される。この時、サーモ
モジュールの庫外側熱交換部側は前記庫内側熱交換部で
吸熱量以上の発熱があるが、外気に連通した庫外側熱交
換部で放熱される。また、断熱容器の庫内を加熱する場
合には、冷却時とは逆方向にサーモモジュールに直流電
流を流すことによって、熱電変換素子によって逆に庫内
側熱交換部が加熱され、断熱容器の庫内が加熱される。
【０００３】しかしながら、この電子式温冷蔵庫では、
サーモモジュール自体の作り出せる温度差に限界がある
ため、電子式温冷蔵庫の能力向上に限界があった。
サーモモジュール自体の作り出せる温度差に限界がある
ため、電子式温冷蔵庫の能力向上に限界があった。
【０００４】これを解決するために、図７に示すよう
に、熱電変換素子群を複数段積層した構造をもつ積層型
のサーモモジュールがある。これは、熱電変換素子群を
複数段積層することにより、サーモモジュールが作り出
せる温度差をより大きくするものである。なお、この種
の積層型のサーモモジュールとしては、二層構造のもの
や、四層構造以上のものも存在するが、図７に示す従来
例では、三層構造の積層型サーモモジュールを例にして
説明する。
に、熱電変換素子群を複数段積層した構造をもつ積層型
のサーモモジュールがある。これは、熱電変換素子群を
複数段積層することにより、サーモモジュールが作り出
せる温度差をより大きくするものである。なお、この種
の積層型のサーモモジュールとしては、二層構造のもの
や、四層構造以上のものも存在するが、図７に示す従来
例では、三層構造の積層型サーモモジュールを例にして
説明する。
【０００５】三層構造をなす積層型サーモモジュール
は、例えば、第一セラミック板100と第二セラミック板1
02との間に第一熱電変換素子群101が配置されると共
に、第二セラミック板102と第三セラミック板104との間
に第二熱電変換素子群103が配置され、更に第三セラミ
ック板104と第四セラミック板106との間に第三熱電変換
素子群105が配置されている。なお、各セラミック板10
0，102，104，106の間に配置される各熱電変換素子群10
1，103，105は電気的に直列に接続されている。また、
これらの各熱電変換素子群101，103，105は、熱負荷側
の第一熱電変換素子群101よりも、熱負荷から離れた第
二熱電変換素子群103、更には第三熱電変換素子群105が
大きく構成されている。
は、例えば、第一セラミック板100と第二セラミック板1
02との間に第一熱電変換素子群101が配置されると共
に、第二セラミック板102と第三セラミック板104との間
に第二熱電変換素子群103が配置され、更に第三セラミ
ック板104と第四セラミック板106との間に第三熱電変換
素子群105が配置されている。なお、各セラミック板10
0，102，104，106の間に配置される各熱電変換素子群10
1，103，105は電気的に直列に接続されている。また、
これらの各熱電変換素子群101，103，105は、熱負荷側
の第一熱電変換素子群101よりも、熱負荷から離れた第
二熱電変換素子群103、更には第三熱電変換素子群105が
大きく構成されている。
【０００６】そして、この積層型サーモモジュールの冷
却動作時には、熱負荷の熱を第一熱電変換素子群101が
第二熱電変換素子群103側に移動させ、その熱を更に第
二熱電変換素子群103が第三熱電変換素子群105側に移動
させ、更に第三熱電変換素子群105が外部に放熱する。
これにより、熱電変換素子群一段だけで構成されている
サーモモジュールの場合に比べて、熱負荷をより低い温
度に冷却できる。
却動作時には、熱負荷の熱を第一熱電変換素子群101が
第二熱電変換素子群103側に移動させ、その熱を更に第
二熱電変換素子群103が第三熱電変換素子群105側に移動
させ、更に第三熱電変換素子群105が外部に放熱する。
これにより、熱電変換素子群一段だけで構成されている
サーモモジュールの場合に比べて、熱負荷をより低い温
度に冷却できる。
【０００７】加熱動作時についても、サーモモジュール
に供給する直流電力の極性を逆転させる点以外は同様で
ある。
に供給する直流電力の極性を逆転させる点以外は同様で
ある。
【０００８】しかしながら、加熱動作時には、第一熱電
変換素子群101は直接熱負荷を加熱するが、第二熱電変
換素子群103は、比較的熱伝導性の良くない第一熱電変
換素子群101を介して熱負荷を加熱することになり、更
に第三熱電変換素子群105は、第一及び第二熱電変換素
子群101，103を介して熱負荷を加熱することになるの
で、加熱効率が悪い。また、サーモモジュールは一般に
半田を使用して形成しているため高熱に弱いが、前記従
来例においては、第一熱電変換素子群101が第二熱電変
換素子群103で加熱されるため、高温になってしまい、
信頼性の面でも不利である。加えて、この種の積層型サ
ーモモジュールは、非常に高価であり、製品のコストア
ップを招くものであった。
変換素子群101は直接熱負荷を加熱するが、第二熱電変
換素子群103は、比較的熱伝導性の良くない第一熱電変
換素子群101を介して熱負荷を加熱することになり、更
に第三熱電変換素子群105は、第一及び第二熱電変換素
子群101，103を介して熱負荷を加熱することになるの
で、加熱効率が悪い。また、サーモモジュールは一般に
半田を使用して形成しているため高熱に弱いが、前記従
来例においては、第一熱電変換素子群101が第二熱電変
換素子群103で加熱されるため、高温になってしまい、
信頼性の面でも不利である。加えて、この種の積層型サ
ーモモジュールは、非常に高価であり、製品のコストア
ップを招くものであった。
【０００９】本発明は前記課題を解決して、冷却性能が
高いと共に加熱時の信頼性が高く、かつ安価な電子式温
冷蔵庫を提供することを目的とする。
高いと共に加熱時の信頼性が高く、かつ安価な電子式温
冷蔵庫を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、断熱性を有する保温容器と、該保温容器
内を選択的に冷却及び加熱する熱電変換部と、該熱電変
換部の熱交換部近傍に設けられるファンとを有する電子
式温冷蔵庫において、前記熱電変換部は、少なくとも３
つ以上の平板状のサーモモジュールを伝熱板を介して複
数段に積み重ねると共に、最内段に配置したサーモモジ
ュールの枚数よりも最外段に配置したサーモモジュール
の枚数が多く構成され、かつ、冷却動作時に積層した全
てのサーモモジュールに通電し、加熱動作時には冷却動
作時とは電源の極性を変えると共に最内段に配置したサ
ーモモジュールにのみ通電し、それ以外のサーモモジュ
ールには通電しないように制御する制御回路とを備えた
ものである。
成するために、断熱性を有する保温容器と、該保温容器
内を選択的に冷却及び加熱する熱電変換部と、該熱電変
換部の熱交換部近傍に設けられるファンとを有する電子
式温冷蔵庫において、前記熱電変換部は、少なくとも３
つ以上の平板状のサーモモジュールを伝熱板を介して複
数段に積み重ねると共に、最内段に配置したサーモモジ
ュールの枚数よりも最外段に配置したサーモモジュール
の枚数が多く構成され、かつ、冷却動作時に積層した全
てのサーモモジュールに通電し、加熱動作時には冷却動
作時とは電源の極性を変えると共に最内段に配置したサ
ーモモジュールにのみ通電し、それ以外のサーモモジュ
ールには通電しないように制御する制御回路とを備えた
ものである。
【００１１】そして、冷蔵庫として使用する場合、積層
した全てのサーモモジュールに通電することによって、
各サーモモジュールの一面が冷却され、各サーモモジュ
ールの吸熱作用によって最外段に配置したサーモモジュ
ールから順次庫内のサーモモジュールへと冷却される。
また、冷却時においても、各サーモモジュールの他面は
発熱するが、積層した各サーモモジュールの隣接部分に
おいて、内外の各サーモモジュール間で温度差が生じ、
その温度差によって、発熱した庫内側のサーモモジュー
ルの他面から、冷却された庫外側のサーモモジュールの
一面へと熱が速やかに移動し、各サーモモジュールから
放熱された熱は、逆に庫内側から庫外側に移動する。そ
して、庫内から最も離れた最外段のサーモモジュールか
ら保温容器の外部へと効率的に放熱される。しかも、庫
内に近い最内段のサーモモジュールの枚数よりも庫内か
ら離れたサーモモジュールの枚数が多く構成されている
から、庫内側のサーモモジュールの発したジュール熱も
十分移動させることができ、冷却性能を高めることがで
きる。一方、温蔵庫として使用する場合、最も庫内に近
いサーモモジュールにのみ通電することによって、その
最内段のサーモモジュールによって直接庫内が加温され
る。この時、庫外側のサーモモジュールによって庫内側
のサーモモジュールが加熱されないため、熱によるサー
モモジュールの劣化を防止できる。
した全てのサーモモジュールに通電することによって、
各サーモモジュールの一面が冷却され、各サーモモジュ
ールの吸熱作用によって最外段に配置したサーモモジュ
ールから順次庫内のサーモモジュールへと冷却される。
また、冷却時においても、各サーモモジュールの他面は
発熱するが、積層した各サーモモジュールの隣接部分に
おいて、内外の各サーモモジュール間で温度差が生じ、
その温度差によって、発熱した庫内側のサーモモジュー
ルの他面から、冷却された庫外側のサーモモジュールの
一面へと熱が速やかに移動し、各サーモモジュールから
放熱された熱は、逆に庫内側から庫外側に移動する。そ
して、庫内から最も離れた最外段のサーモモジュールか
ら保温容器の外部へと効率的に放熱される。しかも、庫
内に近い最内段のサーモモジュールの枚数よりも庫内か
ら離れたサーモモジュールの枚数が多く構成されている
から、庫内側のサーモモジュールの発したジュール熱も
十分移動させることができ、冷却性能を高めることがで
きる。一方、温蔵庫として使用する場合、最も庫内に近
いサーモモジュールにのみ通電することによって、その
最内段のサーモモジュールによって直接庫内が加温され
る。この時、庫外側のサーモモジュールによって庫内側
のサーモモジュールが加熱されないため、熱によるサー
モモジュールの劣化を防止できる。
【００１２】
【発明の実施形態】以下、本発明の実施例について図１
乃至図３を参照して説明する。１は断熱容器であり、少
なくとも一面に開口部２を有する容器本体３と、該容器
本体３の開口部２にヒンジ等により開閉自在に取り付け
られる蓋体４よりなる。前記容器本体３は、外容器５
と、該外容器５の内側に取り付けられる内容器６と、前
記外容器５と内容器６との間に充填される断熱材７より
構成されている。また、前記容器本体３の上部には、一
対の把持部８が設けられている。また前記蓋体４は、上
枠９、中枠10、下枠11及び前記中枠10と下枠11の間に挿
入される断熱材12より構成されている。前記中枠10、下
枠11及び断熱材12には、略中央部の重なり合う位置にそ
れぞれ貫通孔10ａ，11ａ，12ａが形成されている。そし
て前記蓋体４には、その上部に庫外側吸気口13が形成さ
れていると共に、側面に庫内側排気口14が形成されてお
り、そして、内部にはこれら庫外側吸気口13及び庫外側
排気口14を繋ぐ庫外側通気路15が形成されている。ま
た、前記蓋体４の下部には、庫内側吸気口16及び庫内側
排気口17が形成されており、これら庫内側吸気口16及び
庫内側排気口17を繋ぐ庫内側通気路18が前記断熱材12下
方に形成されている。なお、19は前記蓋体４の下部に取
り付けられて、前記内側通気路18を形成する底板であ
る。
乃至図３を参照して説明する。１は断熱容器であり、少
なくとも一面に開口部２を有する容器本体３と、該容器
本体３の開口部２にヒンジ等により開閉自在に取り付け
られる蓋体４よりなる。前記容器本体３は、外容器５
と、該外容器５の内側に取り付けられる内容器６と、前
記外容器５と内容器６との間に充填される断熱材７より
構成されている。また、前記容器本体３の上部には、一
対の把持部８が設けられている。また前記蓋体４は、上
枠９、中枠10、下枠11及び前記中枠10と下枠11の間に挿
入される断熱材12より構成されている。前記中枠10、下
枠11及び断熱材12には、略中央部の重なり合う位置にそ
れぞれ貫通孔10ａ，11ａ，12ａが形成されている。そし
て前記蓋体４には、その上部に庫外側吸気口13が形成さ
れていると共に、側面に庫内側排気口14が形成されてお
り、そして、内部にはこれら庫外側吸気口13及び庫外側
排気口14を繋ぐ庫外側通気路15が形成されている。ま
た、前記蓋体４の下部には、庫内側吸気口16及び庫内側
排気口17が形成されており、これら庫内側吸気口16及び
庫内側排気口17を繋ぐ庫内側通気路18が前記断熱材12下
方に形成されている。なお、19は前記蓋体４の下部に取
り付けられて、前記内側通気路18を形成する底板であ
る。
【００１３】前記蓋体４内部の中枠10、下枠11及び断熱
材12の貫通孔10ａ，11ａ，12ａには、複数のサーモモジ
ュールを有する熱電変換部20が挿入固定されている。そ
して、該熱電変換部20の庫外側近傍には、庫外側ファン
21が取り付けられていると共に、前記熱電変換部20の庫
内側近傍には、内部ファン22が取り付けられている。な
お、該庫内側ファン22の駆動モータ23は、前記外側通気
路15内に取り付けられている。そして、前記庫内側通気
路18内の熱電変換部20の上流側近傍には、温度センサ24
が設けられている。
材12の貫通孔10ａ，11ａ，12ａには、複数のサーモモジ
ュールを有する熱電変換部20が挿入固定されている。そ
して、該熱電変換部20の庫外側近傍には、庫外側ファン
21が取り付けられていると共に、前記熱電変換部20の庫
内側近傍には、内部ファン22が取り付けられている。な
お、該庫内側ファン22の駆動モータ23は、前記外側通気
路15内に取り付けられている。そして、前記庫内側通気
路18内の熱電変換部20の上流側近傍には、温度センサ24
が設けられている。
【００１４】次に前記熱電変換部20の構成について述べ
る。この熱電変換部20は、平板状の第一サーモモジュー
ル25、同じく平板状の第二サーモモジュール26，26、庫
内側伝熱板27、中間伝熱板28、庫外側熱交換部29、及び
庫内側熱交換部30より構成されている。前記庫外側熱交
換部29の基部29ａには、前記第二サーモモジュール26，
26が並べて配置され、該第二サーモモジュール26，26に
前記中間伝熱板28が重ねて配置されている。そして、該
中間伝熱板28と前記庫外側熱交換部29とをビス（図示せ
ず）等で固定することによって、前記第二サーモモジュ
ール26，26は挟着固定される。そして、前記中間伝熱板
28上の前記第二サーモモジュール26，26と重なる位置に
第一サーモモジュール25が配置され、この第一サーモモ
ジュール25に前記庫内側伝熱板27が重ねて配置されてい
る。そしてこの庫内側伝熱板27と中間伝熱板28とをビス
（図示せず）等で固定することによって、前記第一サー
モモジュール25は挟着固定されている。このようにし
て、第一サーモモジュール25及び第二サーモモジュール
26，26は積層固定されている。そして、以上の組立物を
前記中枠10、下枠11及び断熱材12の貫通孔10ａ，11ａ，
12ａに挿入し、前記庫内側伝熱板27に庫内側熱交換部30
をビス（図示せず）等で固着することで、熱電変換部20
は構成され、かつ蓋体４に固定されている。この時、前
記両熱交換部29，30は、それぞれ庫外側通気路15及び庫
内側通気路18内に位置する。
る。この熱電変換部20は、平板状の第一サーモモジュー
ル25、同じく平板状の第二サーモモジュール26，26、庫
内側伝熱板27、中間伝熱板28、庫外側熱交換部29、及び
庫内側熱交換部30より構成されている。前記庫外側熱交
換部29の基部29ａには、前記第二サーモモジュール26，
26が並べて配置され、該第二サーモモジュール26，26に
前記中間伝熱板28が重ねて配置されている。そして、該
中間伝熱板28と前記庫外側熱交換部29とをビス（図示せ
ず）等で固定することによって、前記第二サーモモジュ
ール26，26は挟着固定される。そして、前記中間伝熱板
28上の前記第二サーモモジュール26，26と重なる位置に
第一サーモモジュール25が配置され、この第一サーモモ
ジュール25に前記庫内側伝熱板27が重ねて配置されてい
る。そしてこの庫内側伝熱板27と中間伝熱板28とをビス
（図示せず）等で固定することによって、前記第一サー
モモジュール25は挟着固定されている。このようにし
て、第一サーモモジュール25及び第二サーモモジュール
26，26は積層固定されている。そして、以上の組立物を
前記中枠10、下枠11及び断熱材12の貫通孔10ａ，11ａ，
12ａに挿入し、前記庫内側伝熱板27に庫内側熱交換部30
をビス（図示せず）等で固着することで、熱電変換部20
は構成され、かつ蓋体４に固定されている。この時、前
記両熱交換部29，30は、それぞれ庫外側通気路15及び庫
内側通気路18内に位置する。
【００１５】次に、本発明の電子式温冷蔵庫の動作につ
いて説明する。まず、本装置に、交流電源Ａ又は直流電
源Ｄを接続する。そして、本装置を冷蔵庫として使用す
る場合、動作切換スイッチ31を冷蔵側に切り換える。こ
の時、第一サーモモジュール25及び第二サーモモジュー
ル26，26は後述する制御回路35内で直列に接続される。
ここで電源スイッチ32を交流電源Ａ側又は直流電源Ｄ側
に切り換えると、接続されている交流電源Ａ又は直流電
源Ｄから、交流−直流変換器33又は直流−直流変換器34
に電力が供給され、所定の電圧の直流電力に変換され
る。そして、ここで変換された電力は、制御回路35に供
給され、第一サーモモジュール25、第二サ一モモジュー
ル26，26、庫外側ファン21及び庫内側ファン22に通電さ
れる。この時、各サーモモジュール25，26，26には、庫
内側から庫外側に熱が移動する方向に直流電流が流れる
ことになる。即ち、庫内側フアン22を動作させること
で、庫内の空気の持つ熱を効率よく庫内側熱交換部30に
与え、この庫内側熱交換部30が受けた熱を、庫内側伝熱
板27を介して第一サーモモジュール25が庫内側から庫外
側ヘ移動させる。そして、第一サーモモジュール25が庫
内側から庫外側へ移動させた熱を、中間伝熱板28を介し
て、第二サーモモジュール26，26が庫内側から庫外側ヘ
移動させるので、第一サーモモジュール25の庫内側と第
二サーモモジュール26，26の庫外側の温度差を大きくす
ることができ、庫内は効率良く冷却される。そして第二
サーモモジュール26，26が庫外側へ移動させた熱は、外
部熱交換部材29によって庫外に放熱される。この時、庫
外側ファン21を動作させることで、放熱の効率が向上す
る。なお、36は温度設定スイッチであり、これを調節す
ることで、前記温度センサ24からの出力を参照して熱電
変換部20への出力電力を変化させ、庫内の冷却能力を可
変させることができる。
いて説明する。まず、本装置に、交流電源Ａ又は直流電
源Ｄを接続する。そして、本装置を冷蔵庫として使用す
る場合、動作切換スイッチ31を冷蔵側に切り換える。こ
の時、第一サーモモジュール25及び第二サーモモジュー
ル26，26は後述する制御回路35内で直列に接続される。
ここで電源スイッチ32を交流電源Ａ側又は直流電源Ｄ側
に切り換えると、接続されている交流電源Ａ又は直流電
源Ｄから、交流−直流変換器33又は直流−直流変換器34
に電力が供給され、所定の電圧の直流電力に変換され
る。そして、ここで変換された電力は、制御回路35に供
給され、第一サーモモジュール25、第二サ一モモジュー
ル26，26、庫外側ファン21及び庫内側ファン22に通電さ
れる。この時、各サーモモジュール25，26，26には、庫
内側から庫外側に熱が移動する方向に直流電流が流れる
ことになる。即ち、庫内側フアン22を動作させること
で、庫内の空気の持つ熱を効率よく庫内側熱交換部30に
与え、この庫内側熱交換部30が受けた熱を、庫内側伝熱
板27を介して第一サーモモジュール25が庫内側から庫外
側ヘ移動させる。そして、第一サーモモジュール25が庫
内側から庫外側へ移動させた熱を、中間伝熱板28を介し
て、第二サーモモジュール26，26が庫内側から庫外側ヘ
移動させるので、第一サーモモジュール25の庫内側と第
二サーモモジュール26，26の庫外側の温度差を大きくす
ることができ、庫内は効率良く冷却される。そして第二
サーモモジュール26，26が庫外側へ移動させた熱は、外
部熱交換部材29によって庫外に放熱される。この時、庫
外側ファン21を動作させることで、放熱の効率が向上す
る。なお、36は温度設定スイッチであり、これを調節す
ることで、前記温度センサ24からの出力を参照して熱電
変換部20への出力電力を変化させ、庫内の冷却能力を可
変させることができる。
【００１６】次に、本装置を温蔵庫として使用する場合
について説明する。動作切換スイッチ31を温蔵側に切り
換える。この時、第二サーモモジュール26，26は第一サ
ーモモジュール25から電気的に切り離される。ここで電
源スイッチ32を交流電源Ａ側又は直流電源Ｄ側に切り換
えると、接続されている交流電源Ａ又は直流電源Ｄか
ら、交流−直流変換器33又は直流−直流変換器34に電力
が供給され、所定の電圧の直流電力に変換される。そし
て、ここで変換された電力は、制御回路35に供給され、
第一サーモモジュール25及び庫内側ファン22に通電され
る。この時、第一サーモモジュール25には、庫外側から
庫内側に熱が移動する方向に直流電流が流れることにな
り、第一サーモモジュール25自体が生じるジュール熱が
庫内側に移動する。そして、第一サーモモジュール25が
移動させた熱は、庫内側伝熱板27を介して庫内側熱交換
部30によって庫内の空気に放熱される。この時、庫内側
ファン22を作動させることで、庫内側熱交換部30の放熱
効率が向上し、効率的に庫内を加温できる。
について説明する。動作切換スイッチ31を温蔵側に切り
換える。この時、第二サーモモジュール26，26は第一サ
ーモモジュール25から電気的に切り離される。ここで電
源スイッチ32を交流電源Ａ側又は直流電源Ｄ側に切り換
えると、接続されている交流電源Ａ又は直流電源Ｄか
ら、交流−直流変換器33又は直流−直流変換器34に電力
が供給され、所定の電圧の直流電力に変換される。そし
て、ここで変換された電力は、制御回路35に供給され、
第一サーモモジュール25及び庫内側ファン22に通電され
る。この時、第一サーモモジュール25には、庫外側から
庫内側に熱が移動する方向に直流電流が流れることにな
り、第一サーモモジュール25自体が生じるジュール熱が
庫内側に移動する。そして、第一サーモモジュール25が
移動させた熱は、庫内側伝熱板27を介して庫内側熱交換
部30によって庫内の空気に放熱される。この時、庫内側
ファン22を作動させることで、庫内側熱交換部30の放熱
効率が向上し、効率的に庫内を加温できる。
【００１７】したがって、本実施例では、冷蔵庫として
使用する場合、積層した全てのサーモモジュール25，2
6，26に通電することによって、各サーモモジュール2
5，26，26の内面側の一側が冷却され、容器本体３から
離れた第二サーモモジュール26，26によって庫内側に配
置した第一サーモモジュール25の外面側が冷却され、第
一サーモモジュール25に接触した庫内側熱伝熱板27を介
して庫内側熱交換部30を冷却し、このように、各サーモ
モジュール25，26，26の熱負荷の熱を庫外側から庫内側
へと移動させ、これにより、断熱容器１の内部空間を冷
却する。なお、冷却時において、各サーモモジュール2
5，26，26の外面側が発熱し、冷却された第二サーモモ
ジュール26，26の内面と発熱する第一サーモモジュール
25の外面が向き合うが、第一サーモモジュール25と第二
サーモモジュール26，26との温度差によって、第一サー
モモジュール25から放熱された熱が第２サーモモジュー
ル26，26へと速やかに移動し、第二サーモモジュール2
6，26の外側に設けた外部熱交換部材29及び庫外側ファ
ン21によって庫外へと効率的に放熱される。しかも、庫
外側に配置した第二サーモモジュール26，26が、庫内側
に配置した第一サーモモジュール25の枚数よりも多く構
成しているから、第一サーモモジュール25の発したジュ
ール熱も十分移動させることができ、冷却性能を高める
ことができる。一方、温蔵庫として使用する場合、庫内
側の第一サーモモジュール25にのみ通電することによっ
て、庫外側に配置した第二サーモモジュール26，26によ
って、該第二サーモモジュール26，26の内側に配置した
第一サーモモジュール25が加熱されないため、半田部分
などの熱による悪影響を防止できる。これにより、装置
の信頼性を高めることができる。
使用する場合、積層した全てのサーモモジュール25，2
6，26に通電することによって、各サーモモジュール2
5，26，26の内面側の一側が冷却され、容器本体３から
離れた第二サーモモジュール26，26によって庫内側に配
置した第一サーモモジュール25の外面側が冷却され、第
一サーモモジュール25に接触した庫内側熱伝熱板27を介
して庫内側熱交換部30を冷却し、このように、各サーモ
モジュール25，26，26の熱負荷の熱を庫外側から庫内側
へと移動させ、これにより、断熱容器１の内部空間を冷
却する。なお、冷却時において、各サーモモジュール2
5，26，26の外面側が発熱し、冷却された第二サーモモ
ジュール26，26の内面と発熱する第一サーモモジュール
25の外面が向き合うが、第一サーモモジュール25と第二
サーモモジュール26，26との温度差によって、第一サー
モモジュール25から放熱された熱が第２サーモモジュー
ル26，26へと速やかに移動し、第二サーモモジュール2
6，26の外側に設けた外部熱交換部材29及び庫外側ファ
ン21によって庫外へと効率的に放熱される。しかも、庫
外側に配置した第二サーモモジュール26，26が、庫内側
に配置した第一サーモモジュール25の枚数よりも多く構
成しているから、第一サーモモジュール25の発したジュ
ール熱も十分移動させることができ、冷却性能を高める
ことができる。一方、温蔵庫として使用する場合、庫内
側の第一サーモモジュール25にのみ通電することによっ
て、庫外側に配置した第二サーモモジュール26，26によ
って、該第二サーモモジュール26，26の内側に配置した
第一サーモモジュール25が加熱されないため、半田部分
などの熱による悪影響を防止できる。これにより、装置
の信頼性を高めることができる。
【００１８】尚、本発明は、前記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が
可能である。例えば、本実施例ではサーモモジュールを
二層に形成した例を示したが、より多くの層に配置する
ことも可能である。例えば図４に示す本発明の第２実施
例のように、第三サーモモジュール26ａを設けて三層と
してもよい。また、本実施例では第一サーモモジュール
を一枚、第二サーモモジュールを二枚用いたが、これ以
外の枚数の組み合わせでもよい。例えば、図５に示す本
発明の第３実施例のように、第一サーモモジュールを２
枚、第二サーモモジュールを３枚にした組み合わせであ
ってもよい。また、図６に示す本発明の第４実施例のよ
うに、熱電変換部20を蓋体４ではなく容器本体３の側部
に取り付けてもよい。
のではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が
可能である。例えば、本実施例ではサーモモジュールを
二層に形成した例を示したが、より多くの層に配置する
ことも可能である。例えば図４に示す本発明の第２実施
例のように、第三サーモモジュール26ａを設けて三層と
してもよい。また、本実施例では第一サーモモジュール
を一枚、第二サーモモジュールを二枚用いたが、これ以
外の枚数の組み合わせでもよい。例えば、図５に示す本
発明の第３実施例のように、第一サーモモジュールを２
枚、第二サーモモジュールを３枚にした組み合わせであ
ってもよい。また、図６に示す本発明の第４実施例のよ
うに、熱電変換部20を蓋体４ではなく容器本体３の側部
に取り付けてもよい。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、断熱性を有する保温容
器と、該保温容器内を選択的に冷却及び加熱する熱電変
換部と、該熱電変換部の熱交換部近傍に設けられるファ
ンとを有する電子式温冷蔵庫において、前記熱電変換部
は、少なくとも３つ以上の平板状のサーモモジュールを
伝熱板を介して複数段に積み重ねると共に、最内段に配
置したサーモモジュールの枚数よりも最外段に配置した
サーモモジュールの枚数が多く構成され、かつ、冷却動
作時に積層した全てのサーモモジュールに通電し、加熱
動作時には冷却動作時とは電源の極性を変えると共に最
内段に配置したサーモモジュールにのみ通電し、それ以
外のサーモモジュールには通電しないように制御する制
御回路とを備えたものであるので、冷却時には全てのサ
ーモモジュールに通電して冷却性能を高めることがで
き、庫内を効率よく冷却できると共に、加熱時には最内
段のサーモモジュールにのみ通電して他の庫外側のサー
モモジュールに通電しないので、庫外側のサーモモジュ
ールが移動させた熱を庫内側のサーモモジュールが受け
ることがなく、即ち高熱に弱い庫内側のサーモモジュー
ルを庫外側のサーモモジュールが加熱することがないの
で、装置の信頼性を高めることができる。また、高価な
積層型サーモモジュールを用いることがないので、装置
を安価に構成することができる。
器と、該保温容器内を選択的に冷却及び加熱する熱電変
換部と、該熱電変換部の熱交換部近傍に設けられるファ
ンとを有する電子式温冷蔵庫において、前記熱電変換部
は、少なくとも３つ以上の平板状のサーモモジュールを
伝熱板を介して複数段に積み重ねると共に、最内段に配
置したサーモモジュールの枚数よりも最外段に配置した
サーモモジュールの枚数が多く構成され、かつ、冷却動
作時に積層した全てのサーモモジュールに通電し、加熱
動作時には冷却動作時とは電源の極性を変えると共に最
内段に配置したサーモモジュールにのみ通電し、それ以
外のサーモモジュールには通電しないように制御する制
御回路とを備えたものであるので、冷却時には全てのサ
ーモモジュールに通電して冷却性能を高めることがで
き、庫内を効率よく冷却できると共に、加熱時には最内
段のサーモモジュールにのみ通電して他の庫外側のサー
モモジュールに通電しないので、庫外側のサーモモジュ
ールが移動させた熱を庫内側のサーモモジュールが受け
ることがなく、即ち高熱に弱い庫内側のサーモモジュー
ルを庫外側のサーモモジュールが加熱することがないの
で、装置の信頼性を高めることができる。また、高価な
積層型サーモモジュールを用いることがないので、装置
を安価に構成することができる。
【図１】本発明の第１実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施例を示す要部の拡大断面図で
ある。
ある。
【図３】本発明の第１実施例を示す回路図である。
【図４】本発明の第２実施例を示す断面図である。
【図５】本発明の第３実施例を示す断面図である。
【図６】本発明の第４実施例を示す断面図である。
【図７】従来の熱電素子を示す断面図である。
１ 断熱容器 ３ 容器本体 ４ 蓋体 20 熱電変換部 25 第一サーモモジュール 26 第二サーモモジュール 26ａ 第三サーモモジュール 29 外部熱交換部 30 内部熱交換部35 制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−131856（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−305913（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−21257（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F25D 11/00 F25B 21/02
Claims (1)
- 【請求項１】 断熱性を有する保温容器と、該保温容器
内を選択的に冷却及び加熱する熱電変換部と、該熱電変
換部の熱交換部近傍に設けられるファンとを有する電子
式温冷蔵庫において、前記熱電変換部は、少なくとも３
つ以上の平板状のサーモモジュールを伝熱板を介して複
数段に積み重ねると共に、最内段に配置したサーモモジ
ュールの枚数よりも最外段に配置したサーモモジュール
の枚数が多く構成され、かつ、冷却動作時に積層した全
てのサーモモジュールに通電し、加熱動作時には冷却動
作時とは電源の極性を変えると共に最内段に配置したサ
ーモモジュールにのみ通電し、それ以外のサーモモジュ
ールには通電しないように制御する制御回路とを備えた
ことを特徴とする電子式温冷蔵庫。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8068828A JP3033089B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 電子式温冷蔵庫 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8068828A JP3033089B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 電子式温冷蔵庫 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09257353A JPH09257353A (ja) | 1997-10-03 |
| JP3033089B2 true JP3033089B2 (ja) | 2000-04-17 |
Family
ID=13384967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8068828A Expired - Fee Related JP3033089B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | 電子式温冷蔵庫 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3033089B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6625991B1 (en) * | 2002-07-10 | 2003-09-30 | Delta T, Llc | Space saving food chiller |
| WO2017208346A1 (ja) * | 2016-05-31 | 2017-12-07 | 三菱電機株式会社 | 保冷装置 |
-
1996
- 1996-03-25 JP JP8068828A patent/JP3033089B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09257353A (ja) | 1997-10-03 |
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