JP3167707U - 熱電冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱の排出効果を高めた熱電冷却装置を提供する。【解決手段】放熱ケースと、熱電冷却部材と、循環部材とを有する。放熱ケースは、上下面放熱面が設置され、外側面の対称位置にそれぞれ注入ねじ孔及び排出ねじ孔が穿通され、注入ねじ孔と排出ねじ孔が連通するように、内部にＳ字状の流路が形成され、流路に、流路の方向に沿って間隔をおいて複数の放熱片が設けられる。熱電冷却部材は、放熱面の何れか１つに配列される。循環部材は、一端が注入ねじ孔に連接されると共に、他端が排出ねじ孔に連接される循環管と、循環管上に設置される放熱部及び循環ポンプと、放熱部と対応する箇所に設置される送風機と、循環管及び流路に充填される循環液体とを有する。【選択図】図１

Description

本考案は、特に放熱ケースに熱電冷却素子及び放熱ケースが設置された熱電冷却装置に関するものである。

既存の小型冷蔵庫は、熱電冷却素子が冷蔵庫の内部に接着されるものであり、その熱電冷却素子は、冷却側及び放熱側を備え、該冷却側が冷却導引装置と結合され、放熱側が水冷式熱交換器と結合されると共に、その放熱側及び冷却側がそれぞれ電源と電気接続され、これにより冷蔵庫の温度を下げて、飲み物や食べ物などの鮮度を保つものである。

しかしながら、既存の熱電冷却素子を水冷式熱交換器と組合せて用いた場合、冷蔵庫において冷却効果は期待できるが、内部の液体が流動する時、既存の水冷式熱交換器は単に放熱ケース或いは放熱管の内壁にしか接触していないことから、接触面積が小さく、熱交換効果が低いので、熱電冷却素子の冷却側においての冷却効果も期待できない。

放熱ケースと、熱電冷却部材と、循環部材とを有し、
その内、前記放熱ケースは、平板状を呈し、大面積の上下面にそれぞれ放熱面が設置されると共に、外側面の対称位置にそれぞれ注入ジョイント及び排出ジョイントが設けられ、その内、該注入ジョイントに注入ねじ孔が穿通され、該排出ジョイントに排出ねじ孔が穿通され、更に、放熱ケースの内部に該注入ねじ孔と排出ねじ孔とが連通するように、内部にＳ字状の流路が形成され、該流路に、該流路の方向に沿って間隔をおいて複数の放熱片が設けられ、該各放熱片は、両端がそれぞれ該流路の両側の内壁と接着されると共に、下部が放熱ケースの底部と接着され、上部が放熱ケースの上部と接着され、更に、該放熱片の内部に、間隔をおいて流路の流れ方向に沿って複数の間隙が形成される。

前記熱電冷却部材はそれぞれ、発熱端及び冷却端を備えると共に、すべての発熱端が前記放熱面の何れか１つに配列される複数の熱電冷却素子を有する。

前記循環部材は、一端が前記注入ねじ孔に連接されると共に、他端が前記排出ねじ孔に連接される循環管と、該循環管上に設置される放熱部と、該循環管に連接される循環ポンプと、該放熱部と対応する箇所に設置される送風機と、該循環管及び前記流路に充填される循環液体とを有する。

また、前記放熱ケースは、矩形の平板体を呈し、
前記流路は、それぞれ互いに連通するように排列され、同じ長さを有する３本の直流通路部と、該各直流通路部と、隣接する他の直流通路部との間に形成される湾曲部とを備え、
前記複数の放熱片はそれぞれ、流路の湾曲部以外の部分に設けられることが好ましい。

また、前記放熱部は、Ｓ字状に湾曲する管体であり、
前記放熱ケースの他の放熱面に、もう１つの熱電冷却部材が設けられ、該熱電冷却部材はそれぞれ発熱端及び冷却端を備えると共に、すべての発熱端が該他の放熱面に配列される複数の熱電冷却素子を有することが好ましい。

本考案に係る熱電冷却装置は上記の課題を解決するものであり、複数の放熱片が設けられることから、放熱ケース及び循環液体に接触する放熱面積が増大するので、熱電冷却素子からの熱を迅速に排出でき、優れた冷却機能を発揮することができる。

本考案に係る熱電冷却装置の第一実施例の部分分解斜視図である。 本考案に係る熱電冷却装置の第一実施例の接続状態の部分平面透視図である。 本考案に係る熱電冷却装置の第一実施例における放熱ケースを示す部分斜視透視図である。 本考案に係る熱電冷却装置の第一実施例における放熱ケースの部分分解斜視図である。 本考案に係る熱電冷却装置の第一実施例における放熱ケースの平面断面図である。 本考案に係る熱電冷却装置の第一実施例における放熱ケースの部分側面透視図である。 本考案に係る熱電冷却装置の第一実施例の部分平面断面図である。 本考案に係る熱電冷却装置の第二実施例の部分分解斜視図である。 本考案に係る熱電冷却装置の第二実施例における放熱ケースの部分側面透視図である。

以下、添付図面を参照して本考案の好適な実施の形態を詳細に説明する。尚、下記実施例は、本考案の好適な実施の形態を示したものにすぎず、本考案の技術的範囲は、下記実施例そのものに何ら限定されるものではない。

図１及び図２に示すように、本考案に係る熱電冷却装置の第一実施例は、放熱ケース１０と、熱電冷却部材２０と、循環部材３０とを有するものである。

図３乃至図５に示すように、前記放熱ケース１０は、矩形の金属平板体であり、底板１１と、中層部材１２と、上板１３と、流路１４と、注入ジョイント１５と、排出ジョイント１６と、複数の放熱片１７を有するものである。

その内、前記底板１１は、底面に放熱面１１１が設けられるものであり、一方、該中層部材１２は、金属粘着剤を介して該底板１１の上面と接着され、フレーム１２１と、前リブ１２２と、後リブ１２３とを備えるものである。

前記フレーム１２１は、金属からなる矩形フレームであり、その底面が前記底板１１の上面と金属接着剤により接着され、前記前リブ１２２は、フレーム１２１の幅よりも短くて横方向へ延出する金属棒体であり、その右端が該フレーム１２１の右側内面における前半部中間に結合されると共に、底面が該底板１１の上面と接着され、一方、前記後リブ１２３は、フレーム１２１の幅より短くて横方向に延出する金属棒体であり、その左端が該フレーム１２１の左側内面における後半部中間に結合されると共に、底面が該底板１１の上面と接着されるものである。

前記上板１３は、前記底板１１と同一の面積を有する矩形の金属プレートであり、前記中層部材１２の上面に金属接着剤により接着されると共に、上面に放熱面１３１を有するものである。さらに、前記上板１３の底面周囲は、前記フレーム１２１の上面と接着され、底面内部は前記前リブ１２２の上面及び後リブ１２３の上面と接着される。

前記流路１４は、前記底板１１と上板１３との間に形成され、中層部材１２に囲まれると共に、Ｓ字状に湾曲した液体通路であり、それぞれが排列して互いに連通するように、同じ長さを有する３本の直流通路部を備えると共に、該各直流通路部と、隣接する他の直流通路部との間に湾曲部１４１が設けられる。

前記注入ジョイント１５は、金属からなる矩形のブロック体であり、金属接着剤により前記底板１１と中層部材１２と上板１３の後部左面に接着され、外面中央に、注入ジョイント１５及び中層部材１２を貫通して前記流路１４と連通するように注入ねじ孔１５１が形成される。

前記排出ジョイント１６は、金属からなる矩形のブロック体であり、金属接着剤により前記底板１１と中層部材１２と上板１３との前部右面に接着され、外面中央に、排出ジョイント１６及び中層フレーム１２を貫通して前記流路１４と連通するように排出ねじ孔１６１が形成される。

また、前記放熱ケース１０における、底板１１、中層部材１２、上板１３、注入ジョイント１５、排出ジョイント１６を互いに接着して組合せた後、該放熱ケース１０の表面の継ぎ目をスムーズに研磨する。

前記複数の放熱片１７はそれぞれ、流路１４の湾曲部１４１以外の部分、即ち、直流通路部に、流路１４の流れ方向に沿って間隔をおいて設けられ、該各放熱片１７は、金属プレートをＳ字状に何度も折り返して構成されたものであり、その金属プレートにおける両端はそれぞれ、流路１４の両側における中層部材１２の内壁に接着されると共に、下部は金属接着剤により底板１１に接着され、上部は金属接着剤により上板１３に接着される。また、前記各放熱片１７は、前記流路１４の流れ方向に沿って金属片体をＳ字状に折り返して構成されることから、その金属片体の内部に流路１４の流れ方向に沿って複数の間隙１７１が形成される。

図１及び図６に示すように、熱電冷却部材２０は、放熱ケース１０の外面に設置されるものであり、複数の正方形の熱電冷却素子２１を有し、該複数の熱電冷却素子２１はそれぞれ、発熱端及び冷却端を備えると共に、該発熱端は全て該放熱ケース１０の放熱面１３１に配列される。

図１、図２及び図７に示すように、循環部材３０は、一端が放熱ケース１０の注入ねじ孔１５１に螺合方式により連接されると共に、他端が放熱ケース１０の排出ねじ孔１６１に螺合方式により連接される循環管３１と、該循環管３１上に設置されるＳ字状に湾曲する管状の放熱部３１１と、該循環管３１に連接される循環ポンプ３２と、該放熱部３１１と対応する箇所に設置されると共に、該放熱部３１１に対して送風することにより排熱効果を発揮する送風機３３と、該循環管３１及び前記放熱ケース１０の流路１４に充填される循環液体３４とを有する。

本考案に係る熱電冷却装置における第一実施例を使用する時は、単に放熱ケース１０及び熱電冷却部材２０を冷蔵庫又は冷凍装置に設置し、各熱電冷却素子２１及び循環ポンプ３２を電源と電気接続すればよく、これにより、該熱電冷却素子２１の冷却効果で冷蔵庫内部又は冷凍装置内部の温度が下がり、冷蔵庫や、冷凍装置、熱電冷却素子２１などからの熱が放熱ケース１０の放熱面１３１を介して放熱ケース１０の本体及び各熱電冷却素子２１へ伝導され、流路１４に流動している循環液体３４により放熱ケース１０の外部へ放散される。

その循環液体３４は、循環管３１の放熱部３１１を通過する時に、送風機３３により冷却されてから、放熱ケース１０の流路１４を流れるので、放熱ケース１０の内部において繰り返して熱放散をすることができる。

本考案に係る熱電冷却装置においては、流路１４及び循環管３１を循環する循環液体３４が流路１４の周囲における放熱ケース１０の内壁に接触するだけでなく、複数の放熱片１７を介して放熱ケース１０の放熱面１１１及び放熱面１３１に接触することから、接触面積をより増大させる構成を有するので、熱を放熱ケース１０の放熱面１１１及び放熱面１３１又は循環液体３４に伝導させることにより、スムーズに排出することができる。

さらに、前記循環液体３４は、複数の放熱片１７の間隙１７１を通った時熱を外部へ排出するので、放熱ケース１０の放熱効果を向上させると共に、各熱電冷却素子２１の冷却効果をより高めることができる。

図８及び図９に示すように、本考案に係る熱電冷却装置はさらに、第二実施例を有し、その第二実施例の構成は殆ど第一実施例と同一であるが、放熱ケース１０全体の冷却効果を向上させるために、放熱ケース１０の放熱面１１１にもう１つの熱電冷却部材２０Ａが設けられ、該熱電冷却部材２０Ａが複数の熱電冷却素子２１Ａを有し、該複数の熱電冷却素子２１Ａがそれぞれ、発熱端及び冷却端を備えると共に、すべての発熱端が該放熱ケース１０の放熱面１１１に配列される点において異なる。尚、使用方法は、第一実施例と同一であるので、その説明は省略する。

本考案は上記の構成を有し、複数の放熱片が設けられることから、放熱ケース及び循環液体に接触する放熱面積が増大するので、熱電冷却素子からの熱を迅速に排出でき、優れた冷却機能を発揮することができる。

１０ 放熱ケース
１１ 底板
１１１ 放熱面
１２ 中層部材
１２１ フレーム
１２２ 前リブ
１２３ 後リブ
１３ 上板
１３１ 放熱面
１４ 流路
１４１ 湾曲部
１５ 注入ジョイント
１５１ 注入ねじ孔
１６ 排出ジョイント
１６１ 排出ねじ孔
１７ 放熱片
１７１ 間隙
２０、２０Ａ 熱電冷却部材
２１、２１Ａ 熱電冷却素子
３０ 循環部材
３１ 循環管
３１１ 放熱部
３２ 循環ポンプ
３３ 送風機
３４ 循環液体

Claims (3)

1. 放熱ケースと、熱電冷却部材と、循環部材とを有し、
   その内、前記放熱ケースは、平板状を呈し、大面積の上下面にそれぞれ放熱面が設置されると共に、外側面の対称位置に夫々注入ジョイント及び排出ジョイントが設けられ、その内、該注入ジョイントに注入ねじ孔が穿通され、該排出ジョイントに排出ねじ孔が穿通され、更に、該放熱ケースの内部に該注入ねじ孔と排出ねじ孔とが連通するように、内部にＳ字状の流路が形成され、該流路に、流路の方向に沿って間隔をおいて複数の放熱片が設けられ、該各放熱片は、両端がそれぞれ該流路の両側の内壁に接着されると共に、下部が放熱ケースの底部に接着され、上部が放熱ケースの上部に接着され、更に、該放熱片の内部に、間隔をおいて流路の流れ方向に沿って複数の間隙が形成され、
   前記熱電冷却部材はそれぞれ、発熱端及び冷却端を備えると共に、すべての発熱端が前記放熱面の何れか１つに配列される複数の熱電冷却素子を有し、
   前記循環部材は、一端が前記注入ねじ孔に連接されると共に、他端が前記排出ねじ孔に連接される循環管と、該循環管上に設置される放熱部と、該循環管に連接される循環ポンプと、該放熱部と対応する箇所に設置される送風機と、該循環管及び前記流路に充填される循環液体とを有することを特徴とする熱電冷却装置。
2. 前記放熱ケースは、矩形の平板体を呈し、
   前記流路は、それぞれ互いに連通するよう排列され、同じ長さを有する３本の直流通路部と、該各直流通路部と、隣接する他の直流通路部との間に形成される湾曲部とを備え、
   前記複数の放熱片はそれぞれ、流路の湾曲部以外の部分に設けられることを特徴とする請求項１に記載の熱電冷却装置。
3. 前記放熱部は、Ｓ字状に湾曲する管体であり、
   前記放熱ケースの他の放熱面に、もう１つの熱電冷却部材が設けられ、該熱電冷却部材はそれぞれ発熱端及び冷却端を備えると共に、すべての発熱端が該他の放熱面に配列される複数の熱電冷却素子を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の熱電冷却装置。

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