JP3624648B2

JP3624648B2 - Thermoelectric cooling device mounting structure

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Publication number: JP3624648B2
Application number: JP27312297A
Authority: JP
Inventors: 正弘大澤; 昭夫安達
Original assignee: Fuji Electric Retail Systems Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Retail Systems Co Ltd
Priority date: 1997-10-06
Filing date: 1997-10-06
Publication date: 2005-03-02
Anticipated expiration: 2017-10-06
Also published as: JPH11108489A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱を放熱体に伝熱する受熱体と周囲の熱を吸熱する吸熱体との間に取り付けられる熱電冷却素子を備える熱電冷却装置の取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子冷却式冷蔵庫においては、熱電冷却素子としてのペルチェ素子を含んで構成される熱電冷却装置が備えられている。電子冷却式冷蔵庫は、例えば、図１２に示されるように、冷蔵室８を有する冷蔵庫本体部４と、冷蔵庫本体部４の開口端部の周縁部に設けられるヒンジ部２Ｈを介して回動可能に支持されその開口端部を開閉状態とするドア部材２とを備えて構成されている。
【０００３】
この電子冷却式冷蔵庫における熱電冷却装置は、例えば、冷蔵室８内に設けられる吸熱フィン部１０と、一端が吸熱フィン部１０に連結され他端が後述する受熱部１４に連結されて熱を伝熱する伝熱部１２と、一端が受熱部１４に接続され他端が冷蔵庫本体部４の外周面における背面部に設けられる放熱フィン部１８に接続されるヒートパイプ６２とを主な要素として含んで構成されている。
【０００４】
吸熱フィン部１０が突出する冷蔵室８内には、被収納物を個別に収納する収納棚部材６が設けられている。吸熱フィン部１０は、図１３に示されるように、所定の間隔をもって互いに平行に配列される複数のフィン部１０ｆを一方の端面側に有している。各フィン部１０ｆは、所定の厚さを有する略長方形状とされる。
【０００５】
伝熱部１２は、図１３および図１４に示されるように、冷蔵室８の外殻部を覆う断熱材内に配される円筒部材１２Ａと、円筒部材１２Ａの内周部に嵌合され吸熱フィン部１０側からの熱を伝熱する伝熱体１２Ｂと、円筒部材１２Ａの内周部であって受熱部１４と伝熱体１２Ｂとの間に配され伝熱体１２Ｂの一端に当接する吸熱面および受熱部１４の一端面に当接する放熱面を有するペルチェ素子２０とを含んで構成されている。
【０００６】
円筒部材１２Ａは、例えば、断熱材料で作られ後述する４本の取付ビス２２が貫通する透孔を４箇所に有している。円筒部材１２Ａの内周部に嵌合されて位置決めされる伝熱体１２Ｂは、例えば、アルミニウム合金で円柱状に作られている。伝熱体１２Ｂの一端は、熱伝導性を高める伝熱グリースが塗布されて吸熱フィン部１０の平坦面に当接されている。伝熱体１２Ｂの他端は、伝熱グリースが塗布されてペルチェ素子２０の吸熱面に当接されている。
【０００７】
受熱部１４は、ヒートパイプ６２からの凝縮した冷媒が滞留される空洞を有している。また、受熱部１４における円筒部材１２Ａの透孔に対応する位置には、それぞれ、同様に取付ビス２２が貫通する透孔が設けられている。受熱部１４における円筒部材１２Ａに対向する端面は、伝熱グリースが塗布されてペルチェ素子２０の放熱面に当接されている。
【０００８】
受熱部１４は、その各透孔および円筒部材１２Ａの透孔に、各取付ビス２２が挿入されて吸熱フィン部１０の各雄ねじ部にねじ込まれることにより、円筒部材１２Ａの上方に固定されることとなる。取付ビス２２は、例えば、断熱性を有するプラスチック材料で作られている。
【０００９】
その際、各取付ビス２２の頭部と受熱部１４の端面との間には、それぞれ、ワッシャＷａを介してコイルスプリング２４が巻装されている。これにより、受熱部１４における円筒部材１２Ａに対向する端面は、コイルスプリング２４の付勢力に応じた所定の圧力でペルチェ素子２０の放熱面に密着押圧されることとなる。また、ペルチェ素子２０の吸熱面も同様に伝熱体１２Ｂの他端に密着押圧されることとなる。ペルチェ素子２０が作動状態とされるとき、その熱応力によるペルチェ素子２０の変形および破損を抑制し所望の耐久性を維持するためにそのコイルスプリング２４の撓み量に応じた付勢力は、所定の値に設定されている。
【００１０】
その際、受熱部１４と円筒部材１２Ａとの間における相互の対向端面間には、確実に押圧するために所定の隙間ＣＬが設定されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、ペルチェ素子２０を受熱部１４と伝熱体１２Ｂとの間に適正な圧力のもとで組み付ける場合、４本の取付ねじ２２のトルクおよび４個のコイルスプリング２４の撓み量に応じた付勢力を調整管理する必要があるので組立作業性が極めて悪く、かつ、取付ねじ２２のねじの加工精度に影響されてトルクおよび押圧力がばらつくという問題を伴う。
【００１２】
また、４本の取付ねじ２２のトルクおよび４個のコイルスプリング２４の撓み量に応じた付勢力がそれぞればらついた場合、偏った押圧力がペルチェ素子２０に作用されることにより、伝熱特性の変化に起因して冷却性能が低下し、ひいては、ペルチェ素子２０自体が破損する虞がある。熱電冷却装置が複数個配列される場合においては、その付勢力のばらつきが各熱電冷却装置相互間に生じることとなる。
【００１３】
さらに、上述のように所定の隙間ＣＬが設定されているので組み付け作業時、外部からの荷重が受熱部１４にその隙間が小となる方向に誤って作用した場合、許容圧力以上の圧力がペルチェ素子２０に加えられてペルチェ素子２０自体が破損する虞もある。
【００１４】
以上の問題点を考慮し、本発明は、熱を放熱体に伝熱する受熱体と周囲の熱を吸熱する吸熱体との間に取り付けられる熱電冷却素子を備える熱電冷却装置の取付構造であって、熱電冷却装置の組立てにあたり、熱電冷却素子に作用される押圧力を各熱電冷却素子ごとにばらつかせることなく所定の値に均一に作用させることができ、しかも、その押圧力の調整作業を必要としない熱電冷却装置の取付構造を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る熱電冷却装置の取付構造は、相対向する放熱面および吸熱面を有する熱電冷却素子の放熱面に当接され熱電冷却素子からの熱を受熱する受熱体と、熱電冷却素子の吸熱面に当接されるとともに移動可能に支持される伝熱部を有し、周囲の熱を吸熱する吸熱体に連結される伝熱体と、伝熱体の伝熱部を熱電冷却素子の吸熱面に対して付勢する付勢手段と、受熱体と吸熱体との間に配され伝熱体および付勢手段を内側に収容するとともに受熱体と吸熱体とを互いに連結するハウジング部材と、伝熱部の伝熱体に対向する部分に設けられるフランジ部と、伝熱体にフランジ部に対応して設けられ伝熱部のフランジ部に係合される段部とを含み、伝熱部における熱電冷却素子の吸熱面に向かう方向の移動範囲を規制する規制手段と、を備えて構成される。
【００１６】
付勢手段が伝熱体に設けられ、弾性部材であってもよい。
【００１７】
また、本発明に係る熱電冷却装置の取付構造は、相対向する放熱面および吸熱面を有する熱電冷却素子の放熱面に当接され熱電冷却素子からの熱を受熱する受熱体と、熱電冷却素子の吸熱面に当接されるとともに移動可能に支持される伝熱部を有し、周囲の熱を吸熱する吸熱体に連結される伝熱体と、伝熱体の伝熱部を熱電冷却素子の吸熱面に対して付勢する付勢手段と、受熱体と吸熱体との間に配され伝熱体および付勢手段を内側に収容するとともに受熱体と吸熱体とを互いに連結するハウジング部材と、
伝熱部に支持されるガイドピンと、伝熱体に伝熱部の移動方向に交差する方向に沿って設けられガイドピンの端部が係合される係合孔とを含み、伝熱部における熱電冷却素子の吸熱面に向かう方向の移動範囲を規制する規制手段と、を備えて構成される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図４および図５は、本発明に係る熱電冷却装置の取付構造の一例が適用された冷却空気供給装置を示す。
【００１９】
冷却空気供給装置３０は、例えば、クリーンベンチ内に配設されてその恒温室３６内に所定の流量および所定の温度の冷却空気を供給するものとされる。
【００２０】
冷却空気供給装置３０は、図示が省略される送風装置からの吹き出された空気を所定の温度に冷却しそれを恒温室３６内に導く冷却空気形成通路３４と、冷却空気形成通路３４に対して所定の間隔をもって対向配置され、図示が省略される冷却水供給部からの所定の温度に調節された冷却水を導く循環通路の一部を構成する冷却水循環通路３２と、冷却水循環通路３２と冷却空気形成通路３４との間に配され後述するペルチェ素子５０を含んでなる伝熱部３８とを備えて構成されている。
【００２１】
冷却水循環通路３２は、図５に示されるように、所定の間隔をもって互いに平行に２経路配設されている。各冷却水循環通路３２は、図４の矢印Ｗｉの示す方向から供給される冷却水が導入される導入口、および、図４の矢印Ｗｏの示す方向に冷却水が送出される導出口を両端部に有している。なお、冷却水循環通路３２は、２経路設けられているが、かかる例に限られることなく、後述する８個の伝熱部がすべて配設されるような１つの冷却水循環通路を設けるように構成されてもよい。
【００２２】
冷却空気形成通路３４は、図４の矢印Ａｉの示す方向から供給される空気が導入される導入口、および、図４の矢印Ａｏの示す方向に冷却された空気が送出される導出口を両端部に有している。冷却空気形成通路３４の内周部には、後述する８個の吸熱フィン部４０が各冷却水循環通路３２および後述する各伝熱部３８に対応してそれぞれ突出している。吸熱フィン部４０は、空気の流れ方向がその各フィン部４０ｆの配列方向に対し略直交するように配置されている。なお、吸熱フィン部４０は、上述のように８個分割して設けることなく、例えば、４個の吸熱フィン部４０が互いに一体とされて、それが２列平行に設けられるように構成されてもよい。
【００２３】
例えば、アルミニウム合金材料で作られる吸熱フィン部４０は、図１に示されるように、所定の間隔をもって互いに平行に配列される複数のフィン部４０ｆを一方の端面側、すなわち、冷却空気形成通路３４の内周部側に有している。各フィン部４０ｆは、所定の厚さを有する略長方形状とされる。吸熱フィン部４０の他方の端面側に形成される平坦面には、後述する皿ビス５４がねじ込まれる雌ねじ部が４箇所に設けられている。
【００２４】
伝熱部３８は、上述の冷却空気の流れ方向に沿って各冷却水循環通路３２の外殻部と冷却空気形成通路３４の外殻部との間に、それぞれ、所定の間隔で４個設けられている。各伝熱部３８は、同様な構造とされるので代表して１個について以下に説明する。
【００２５】
伝熱部３８は、図１および図２に示されるように、吸熱フィン部４０の平坦面上に配されその外殻部を形成するハウジング部材４２と、ハウジング部材４２の内側において吸熱フィン部４０の平坦面上に配され吸熱フィン部４０側からの熱を伝熱する伝熱体４４と、伝熱体４４の内周部に摺動可能に配され伝熱体４４からの熱を伝熱する伝熱体４８と、伝熱体４８の当接部４８Ｔ上に載置される熱電冷却素子としてのペルチェ素子５０と、ハウジング部材４２の内側においてペルチェ素子５０の当接部４８Ｔに対する位置決めを行う位置決め部材４６とを主な要素として含んで構成されている。
【００２６】
略円筒状のハウジング部材４２は、例えば、断熱性を有するプラスチック材料で作られている。また、ハウジング部材４２の外周縁部には、図２に示されるように、全周にわたって鍔が形成されている。その鍔の４箇所には、取付ビス５６が挿入される透孔４２ａが設けられている。取付ビス５６は、例えば、断熱性を有するプラスチック材料で所定の長さに作られている。
【００２７】
円筒状の伝熱体４４は、例えば、アルミウム合金材料で作られ、皿ビス５４が挿入される透孔４４ｂを円周方向に沿って３箇所に等間隔で有している。伝熱体４４の一端には、伝熱グリースが塗布されて吸熱フィン部４０の平坦面が当接されている。伝熱体４４は、各皿ビス５４がその透孔４４ｂにそれぞれ挿入され吸熱フィン部４０の雌ねじ部４０ｓにねじ込まれることにより吸熱フィン部４０の平坦面に固定されている。
【００２８】
伝熱部としての伝熱体４８は、例えば、アルミウム合金材料で作られ、ペルチェ素子５０の吸熱面５０ｋに当接される当接部４８Ｔと、当接部４８Ｔに一体に連結され伝熱体４４の内周面に対して軸線方向に沿って摺動可能に支持される円筒部４８Ｂとを含んで構成されている。当接部４８Ｔは、ペルチェ素子５０の吸熱面５０ｋの大きさに比して若干小、もしくは、等しいとされる略正方形の平板状に形成されている。これにより、当接部４８Ｔの形状はペルチェ素子５０の吸熱面５０ｋに対応したものなので伝熱面積が十分確保されることとなる。
【００２９】
円筒部４８Ｂの外周面には、伝熱グリースが塗布されている。円筒部４８Ｂにおける吸熱フィン部４０の平坦面に対向する端部側には、凹部４８ｇが形成されている。凹部４８ｇには、伝熱体４８をペルチェ素子５０の吸熱面５０ｋ側に向けて押圧するコイルスプリング５２が設けられている。そのコイルスプリング５２の押圧力は、例えば、ペルチェ素子５０のそりを抑制しない程度で伝熱グリースを塗布した接触面の熱抵抗を増加させない程度の値が設定され、好ましくは、約１〜３ｋｇ／ｃｍ^２程度とされる。
【００３０】
なお、伝熱体４８に作用される押圧力は、コイルスプリング５２の撓み量、および、ばね定数により決定されることとなる。押圧力のバラツキは、ハウジング部材４２の高さの寸法誤差等が主な原因なのでコイルスプリング５２のばね定数を適切に設定することにより通常の加工寸法誤差範囲ではコイルスプリング５２が持つばね特性のバラツキの範囲内に撓み量の誤差が吸収されほぼ無視できる値となる。
【００３１】
略正方形の薄板状のペルチェ素子５０は、図３に示されるように、２枚のセラミック板が対向配置される既知の構造とされる。２枚のセラミック板のうちの一方のセラミック板における冷却水循環通路３２の外殻部の表面に対向する面に放熱面５０Ｈが形成されている。また、他方のセラミック板における伝熱体４８の当接部４８Ｔに対向する面に吸熱面５０Ｋが形成されている。また、ペルチェ素子５０には、図示が省略される制御部からの所定の制御電流が供給される２本のリード線５０ａおよび５０ｂのそれぞれの一端が接続されている。
【００３２】
例えば、プラスチック材料で作られた位置決め部材４６は、その内側にペルチェ素子５０の４つの側面のうちの３つの側面が係合されてペルチェ素子５０を収容する収容部を有している。その収容部の一方側は、ペルチェ素子５０のリード線５０ａおよび５０ｂが通過するように開口している。伝熱体４４の上端に載置される位置決め部材４６の外周部は、ハウジング部材４６の内周部に嵌合されている。
【００３３】
また、上述の冷却水循環通路３２の外殻部は、ハウジング部材４２の一方の端部、位置決め部材４６の厚さ方向の一方の端面、ペルチェ素子の放熱面５０Ｈに当接されている。かかるもとで、冷却水循環通路３２の外殻部は、その外殻部の上面に設けられる取付プレートを介してプラスチック材料で作られた４本の取付ビス５６がそれぞれ、透孔４２ａを介して吸熱フィン部４０の雌ねじ部にねじ込まれることによりハウジング部材４２の一方の端部に固定されることとなる。
【００３４】
その際、冷却水循環通路３２の外殻部の表面とペルチェ素子の放熱面５０Ｈとの間、および、伝熱体４４と吸熱フィン部４０との間は、密着されて隙間はない状態とされるので隙間調整作業は不要となる。
【００３５】
従って、熱電冷却装置の組立てにあたり、ペルチェ素子に作用される押圧力を各ペルチェ素子ごとにばらつかせることなく所定の値に均一に作用させることができ、しかも、その押圧力の調整作業を必要としないこととなる。
【００３６】
さらに、上述の例においては、冷却水循環通路３２の外殻部の表面がペルチェ素子の放熱面５０に当接するような構成とされているが、かかる例に限られることなく、例えば、本発明が図１２に示されるような冷蔵庫に適用されてヒートパイプ６２の一端が接続されるとともに、４本のプラスチック材料で作られた取付ビス６４により吸熱フィン部４０に固定される受熱ブロック部材６０の一方の端面が、ペルチェ素子の放熱面５０に当接するような構成とされてもよい。
【００３７】
図６および図７は、本発明に係る熱電冷却装置の取付構造の他の一例の要部を示す。なお、図６および図７、および、後述する他の例においては、図１および図３に示される例において同一とされる構成要素については同一の符号を付して示しその重複説明を省略する。また、図６および図７において省略される他の構成要素は、図１に示される例の構成要素と同一とされる。
【００３８】
図６および図７においては、伝熱部としての伝熱体６８は、例えば、アルミウム合金材料で作られ、ペルチェ素子５０の吸熱面５０ｋに当接される当接部６８Ｔと、当接部６８Ｔに一体に連結され伝熱体７２の内周面に対して軸線方向に沿って摺動可能に支持される円筒部６８Ｂとを含んで構成されている。
【００３９】
当接部６８Ｔは、ペルチェ素子５０の吸熱面５０ｋの大きさに比して若干小、もしくは、等しいとされる略正方形の平板状に形成されている。
【００４０】
円筒部６８Ｂの外周面には、伝熱グリースが塗布されており、円筒部６８Ｂにおける吸熱フィン部４０の平坦面に対向する端部側には、凹部６８ｇが形成されている。また、円筒部６８Ｂの凹部６８ｇよりも上方部分には、ガイドピン７０が半径方向に沿って貫通して設けられている。ガイドピン７０の両端部はそれぞれ所定の長さ円筒部６８Ｂの外周面から突出している。伝熱体７２には、その半径方向に沿ってガイドピン７０の両端部がそれぞれ係合される透孔７２ａがそれに対応する位置に設けられている。透孔７２ａの内径は、ガイドピン７０の外周面と透孔７２ａの内周面との隙間が、例えば、ハウジング部材４２、伝熱体６８、および、位置決め部材４６の中心軸線方向の組立寸法誤差を十分吸収できる寸法となるように設定される。
【００４１】
このように伝熱体６８の移動範囲は、ガイドピン７０の両端部が透孔７２ａに係合されることにより規制されるのでペルチェ素子５０を冷却水循環通路３２の外殻部と伝熱体６８との間に組み付けることが容易となる。
【００４２】
即ち、伝熱体６８および伝熱体７２がハウジング部材４２内に配置されるとき、伝熱体６８は、図７に実線で示されるように、コイルスプリング５２の付勢力によりペルチェ素子５０の吸着面５０Ｋ側に付勢されているがガイドピン７０の両端部が透孔７２ａに係合されることにより外部に向けて飛び出すおそれがない。
【００４３】
次に、ペルチェ素子５０の吸着面５０Ｋが伝熱体６８の当接部６８Ｔに当接されて配置されるとき、伝熱体６８は、コイルスプリング５２の付勢力に抗して組立寸法誤差に応じた寸法分だけ押し下げられ組み付けられることとなる。
【００４４】
上述のように組み付けを容易にするための他の一例としては、図８および図９に示されるように、上述のようにガイドピン７０および透孔７２ａを設けることなく、例えば、伝熱体７６の直径よりも大なる直径を有するフランジ部７６Ｆが伝熱体７６の吸熱フィン部１０側の端部に一体に形成されるもとで、段部７４ｉｂが伝熱体７４の内周部の吸熱フィン部１０側の端部にフランジ部７６Ｆに対向して設けられるものとされる。これにより、上述の例と同様に、伝熱体７６の内周面７４ｉａに対する相対移動の範囲は、そのフランジ部７６Ｆが伝熱体７４の段部７４ｉｂに係合されることにより規制されるのでペルチェ素子５０を冷却水循環通路３２の外殻部と伝熱体７６との間に組み付けることが容易となる。
【００４５】
なお、当接部７６Ｔは、ペルチェ素子５０の吸熱面５０Ｋの大きさに比して若干大、もしくは、等しいとされる略正方形の平板状に形成されている。
【００４６】
また、フランジ部７６Ｆの厚さと段部７４ｉｂの段差との差は、例えば、ハウジング部材４２、伝熱体７６、および、位置決め部材４６の中心軸線方向の組立寸法誤差を十分吸収できる寸法となるように設定される。
【００４７】
図１０および図１１は、本発明に係る熱電冷却装置の取付構造のさらなる他の一例を示す。
【００４８】
図１０および図１１においては、図１に示される例では、コイルスプリング５２に付勢される伝熱体４８が円筒状の伝熱体４４の内側に摺動可能に配され、ペルチェ素子５０の伝熱体４８に対する位置決めが位置決め部材４６により行われる構成とされるが、その代わりに、伝熱体８０がハウジング部材７８の内周部に摺動可能に配され、ペルチェ素子５０の伝熱体８０に対する位置決めは、ペルチェ素子５０の側面がハウジング部材７８の内周部により規制されることにより行われ、かつ、ペルチェ素子５０の放熱面５０Ｈ上に布帛８２が設けられるものとされる。
【００４９】
円筒状のハウジング部材７８は、例えば、断熱性を有するプラスチック材料で作られている。また、ハウジング部材７８には、４箇所に、取付ビス５６が挿入される透孔７８ａが設けられている。
【００５０】
伝熱部としての伝熱体８０は、例えば、アルミウム合金材料で円柱状に作られ、ハウジング部材７８の内周面に対して軸線方向に沿って摺動可能に支持されている。ペルチェ素子５０の吸熱面５０Ｋに当接される伝熱体８０の当接面部は、ペルチェ素子５０の吸熱面５０Ｋの大きさに比して若干大、もしくは、等しく形成されている。
【００５１】
布帛８２は、熱伝導性が良好でかつ比較的小なる弾性力を有した例えば、炭素繊維もしくは銅などの金属繊維を使用した弾性体としての織布またはフェルトとされる。布帛８２は、所定の圧力で圧縮されるとき、その圧縮量に対する内部応力は二次関数的に変化するものとされる。これにより、任意の圧縮応力は、単位体積あたりの繊維量を適切に選択することにより設定される。布帛８２は、例えば、０．１ｍｍの圧縮量に対して約１ｋｇｆ／ｃｍ^２程度の応力が変化するものとされる。このような圧縮量および圧縮応力は、部品加工誤差、組立誤差を吸収でき、かつ、応力変化として許容されるものである。また、布帛８２の熱伝導度は、１０〜２０ｗ／ｍｋであり、上述のような伝熱グリースが用いられる場合、ペルチェ素子５０の放熱面５０Ｈと冷却水循環通路３２の外殻部との温度差が２〜３ｋ程度とされる。
【００５２】
これにより、冷却水循環通路３２の外殻部は、その外殻部の上面に設けられる取付プレートを介してプラスチック材料で作られた４本の取付ビス５６がそれぞれ、透孔７８ａを介して吸熱フィン部４０の雌ねじ部にねじ込まれることによりハウジング部材７８の一方の端部に固定されることとなる。
【００５３】
その際、冷却水循環通路３２の外殻部の表面とペルチェ素子の放熱面５０との間、および、伝熱体８０と吸熱フィン部４０との間は、密着されて隙間はない状態とされるので隙間調整作業は不要となる。
【００５４】
なお、図１に示される例と同様に、冷却水循環通路３２の外殻部の表面がペルチェ素子の放熱面５０に当接するような構成とされているが、かかる例に限られることなく、例えば、本発明が図１２に示されるような冷蔵庫に適用されてヒートパイプ６２の一端が接続されるとともに、４本のプラスチック材料で作られた取付ビス６４により吸熱フィン部４０に固定される受熱ブロック部材６０の一方の端面がペルチェ素子の放熱面５０Ｈに当接するような構成とされてもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る熱電冷却装置の取付構造によれば、伝熱体の伝熱部を熱電冷却素子の吸熱面に対して付勢する付勢手段と、受熱体と吸熱体との間に配され伝熱体および付勢手段を内側に収容するとともに受熱体と吸熱体とを互いに連結するハウジング部材と、伝熱部の伝熱体に対向する部分に設けられるフランジ部と、伝熱体にフランジ部に対応して設けられ伝熱部のフランジ部に係合される段部とを含み、伝熱部における熱電冷却素子の吸熱面に向かう方向の移動範囲を規制する規制手段と、を備えるので熱電冷却装置の組立てにあたり、熱電冷却素子に作用される押圧力を各熱電冷却素子ごとにばらつかせることなく所定の値に均一に作用させることができ、しかも、その押圧力の調整作業を必要としないという利点を有する。また、規制手段が伝熱部における熱電冷却素子の吸熱面に向かう方向の移動範囲を規制するので熱電冷却素子を伝熱部と受熱体との間に容易に組み付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る熱電冷却装置の取付構造の一例の要部を示す部分断面図である。
【図２】図１に示される例において矢印Ａの示す方向から見た部分断面図である。
【図３】図１に示される例における要部を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る熱電冷却装置の取付構造の一例を、それが適用された冷却空気供給装置とともに示す概略構成図である。
【図５】図４に示される例において矢印Ｂの示す方向から見た部分断面図である。
【図６】本発明に係る熱電冷却装置の取付構造の他の一例の要部を示す斜視図である。
【図７】図６に示される例における部分断面図である。
【図８】本発明に係る熱電冷却装置の取付構造の他の一例の要部を示す斜視図である。
【図９】図８に示される例における部分断面図である。
【図１０】本発明に係る熱電冷却装置の取付構造のさらなる他の一例の要部を示す部分断面図である。
【図１１】図１０において矢印Ｃの示す方向から見た部分断面図である。
【図１２】従来の熱電冷却装置の概略構成を示す斜視図である。
【図１３】従来の熱電冷却装置の要部を示す部分断面図である。
【図１４】図１３において矢印Ｄの示す方向から見た断面図である。
【符号の説明】
３２冷却水循環通路
３８伝熱部
４０吸熱フィン部
４２、７８ハウジング部材
４４、４８、７２、７４、８０伝熱体
５０ペルチェ素子
５２コイルスプリング
６０受熱ブロック部材
７０ガイドピン
７２ａ透孔
８２布帛[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mounting structure for a thermoelectric cooling device including a thermoelectric cooling element that is mounted between a heat receiving body that transfers heat to a heat radiating body and a heat absorbing body that absorbs ambient heat.
[0002]
[Prior art]
In an electronic cooling refrigerator, a thermoelectric cooling device including a Peltier element as a thermoelectric cooling element is provided. For example, as shown in FIG. 12, the electronic cooling refrigerator can be rotated via a refrigerator main body 4 having a refrigerator compartment 8 and a hinge portion 2 H provided at the peripheral edge of the opening end of the refrigerator main body 4. And a door member 2 that opens and closes its open end.
[0003]
The thermoelectric cooling device in this electronic cooling refrigerator includes, for example, a heat absorbing fin portion 10 provided in the refrigerator compartment 8, one end connected to the heat absorbing fin portion 10, and the other end connected to a heat receiving portion 14 described later to transfer heat. The main elements include a heat transfer section 12 that heats, and a heat pipe 62 that has one end connected to the heat receiving section 14 and the other end connected to the heat dissipating fin section 18 provided on the back surface of the outer peripheral surface of the refrigerator main body 4. It consists of
[0004]
In the refrigerator compartment 8 from which the endothermic fins 10 protrude, a storage shelf member 6 for individually storing objects to be stored is provided. As shown in FIG. 13, the heat-absorbing fin portion 10 has a plurality of fin portions 10 f arranged in parallel with each other at a predetermined interval on one end face side. Each fin portion 10f has a substantially rectangular shape having a predetermined thickness.
[0005]
As shown in FIG. 13 and FIG. 14, the heat transfer section 12 is fitted into a cylindrical member 12 A disposed in a heat insulating material that covers the outer shell portion of the refrigerator compartment 8, and an inner peripheral portion of the cylindrical member 12 A to absorb heat. A heat transfer body 12B that transfers heat from the fin portion 10 side, and an inner peripheral portion of the cylindrical member 12A, which is arranged between the heat receiving section 14 and the heat transfer body 12B and abuts one end of the heat transfer body 12B. And a Peltier element 20 having a heat absorbing surface and a heat radiating surface in contact with one end surface of the heat receiving portion 14.
[0006]
The cylindrical member 12A has, for example, four through holes made of a heat insulating material and through which four mounting screws 22 described later pass. The heat transfer body 12B that is positioned by being fitted to the inner peripheral portion of the cylindrical member 12A is made of, for example, an aluminum alloy in a columnar shape. One end of the heat transfer body 12 B is in contact with the flat surface of the heat-absorbing fin portion 10 by applying heat transfer grease that enhances thermal conductivity. The other end of the heat transfer body 12B is in contact with the heat absorption surface of the Peltier element 20 by applying heat transfer grease.
[0007]
The heat receiving unit 14 has a cavity in which the condensed refrigerant from the heat pipe 62 is retained. Similarly, at positions corresponding to the through holes of the cylindrical member 12 A in the heat receiving unit 14, through holes through which the mounting screws 22 pass are similarly provided. The end surface of the heat receiving portion 14 facing the cylindrical member 12A is applied with heat transfer grease and is in contact with the heat radiating surface of the Peltier element 20.
[0008]
The heat receiving portion 14 is fixed above the cylindrical member 12 A by inserting the mounting screws 22 into the respective through holes and through holes of the cylindrical member 12 A and screwing them into the male screw portions of the heat absorbing fin portion 10. It becomes. The mounting screw 22 is made of, for example, a plastic material having a heat insulating property.
[0009]
At that time, coil springs 24 are wound between the heads of the mounting screws 22 and the end surfaces of the heat receiving portions 14 via washers Wa, respectively. As a result, the end surface of the heat receiving portion 14 facing the cylindrical member 12 A is tightly pressed against the heat dissipation surface of the Peltier element 20 with a predetermined pressure corresponding to the urging force of the coil spring 24. Similarly, the endothermic surface of the Peltier element 20 is tightly pressed against the other end of the heat transfer body 12B. When the Peltier element 20 is activated, the biasing force according to the amount of deflection of the coil spring 24 in order to suppress the deformation and breakage of the Peltier element 20 due to the thermal stress and maintain the desired durability is a predetermined value. Is set to a value.
[0010]
At that time, a predetermined gap CL is set between the opposed end surfaces between the heat receiving portion 14 and the cylindrical member 12 A in order to surely press.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, when the Peltier element 20 is assembled between the heat receiving portion 14 and the heat transfer body 12B under an appropriate pressure, the torque of the four mounting screws 22 and the amount of bending of the four coil springs 24 are reduced. Since it is necessary to adjust and manage the corresponding urging force, the assembling workability is extremely poor, and the torque and the pressing force vary depending on the processing accuracy of the mounting screw 22.
[0012]
Further, when the urging forces according to the torque of the four mounting screws 22 and the amount of deflection of the four coil springs 24 vary, the biased pressing force is applied to the Peltier element 20, thereby The cooling performance is reduced due to the change, and as a result, the Peltier element 20 itself may be damaged. In the case where a plurality of thermoelectric cooling devices are arranged, variation in the urging force is generated between the thermoelectric cooling devices.
[0013]
Further, since the predetermined gap CL is set as described above, when an external load acts on the heat receiving part 14 in the direction in which the gap becomes smaller during the assembly operation, a pressure higher than the allowable pressure is applied to the Peltier. In addition to the element 20, the Peltier element 20 itself may be damaged.
[0014]
In consideration of the above problems, the present invention is a mounting structure of a thermoelectric cooling device including a thermoelectric cooling element that is mounted between a heat receiving body that transfers heat to a heat radiating body and a heat absorbing body that absorbs ambient heat. Thus, when assembling the thermoelectric cooling device, the pressing force applied to the thermoelectric cooling elements can be uniformly applied to a predetermined value without varying each thermoelectric cooling element, and the pressing force can be adjusted. It aims at providing the attachment structure of the thermoelectric cooling device which does not require.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the thermoelectric cooling device mounting structure according to the present invention receives heat from the thermoelectric cooling element in contact with the heat radiating surface of the thermoelectric cooling element having opposite heat radiating surfaces and heat absorbing surfaces. A heat-receiving body, a heat-transfer section that is in contact with the heat-absorbing surface of the thermoelectric cooling element and is movably supported, and is connected to the heat-absorbing body that absorbs ambient heat; and An urging means for urging the heat transfer portion against the heat absorption surface of the thermoelectric cooling element;A housing member that is arranged between the heat receiving body and the heat absorbing body and accommodates the heat transfer body and the urging means inside, and connects the heat receiving body and the heat absorbing body to each other, and a portion of the heat transfer section that faces the heat transfer body Including a flange portion provided and a step portion provided on the heat transfer body corresponding to the flange portion and engaged with the flange portion of the heat transfer portion, and moving in a direction toward the heat absorption surface of the thermoelectric cooling element in the heat transfer portion Regulatory means to regulate the scope;It is configured with.
[0016]
The biasing means may be provided on the heat transfer body and may be an elastic member.
[0017]
Moreover, the mounting structure of the thermoelectric cooling device according to the present invention is:A heat receiving body that receives heat from the thermoelectric cooling element that is in contact with the heat dissipation surface of the thermoelectric cooling element having opposite heat dissipation surfaces and heat absorption surfaces, and that is in contact with the heat absorption surface of the thermoelectric cooling element and is movably supported. A heat transfer body connected to a heat absorber that absorbs ambient heat, and a biasing means for biasing the heat transfer section of the heat transfer body against the heat absorption surface of the thermoelectric cooling element, A housing member disposed between the heat receiving body and the heat absorbing body and housing the heat transfer body and the urging means inside and coupling the heat receiving body and the heat absorbing body to each other;
A guide pin that is supported by the heat transfer section, and an engagement hole that is provided along the direction intersecting the moving direction of the heat transfer section in the heat transfer body and engages with the end of the guide pin. And a regulating means for regulating a moving range in a direction toward the heat absorbing surface of the thermoelectric cooling element.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
4 and 5 show a cooling air supply device to which an example of a thermoelectric cooling device mounting structure according to the present invention is applied.
[0019]
For example, the cooling air supply device 30 is disposed in a clean bench and supplies cooling air having a predetermined flow rate and a predetermined temperature into the temperature-controlled room 36.
[0020]
The cooling air supply device 30 cools the air blown from a blower (not shown) to a predetermined temperature and guides it into the temperature-controlled room 36, and the cooling air formation passage 34 A cooling water circulation passage 32 that constitutes a part of a circulation passage that is arranged to face each other at a predetermined interval and guides the cooling water adjusted to a predetermined temperature from a cooling water supply unit (not shown), and the cooling water circulation passage 32 and cooling. The heat transfer section 38 is provided between the air forming passage 34 and includes a Peltier element 50 described later.
[0021]
As shown in FIG. 5, the cooling water circulation passage 32 is provided in two paths in parallel with each other at a predetermined interval. Each cooling water circulation passage 32 has an inlet port through which cooling water supplied from the direction indicated by the arrow Wi in FIG. 4 is introduced, and an outlet port through which cooling water is delivered in the direction indicated by the arrow Wo in FIG. Have. The cooling water circulation passage 32 is provided in two paths, but is not limited to such an example, and is configured to provide one cooling water circulation passage in which all eight heat transfer sections described later are provided. May be.
[0022]
The cooling air forming passage 34 has an inlet port through which air supplied from the direction indicated by an arrow Ai in FIG. 4 is introduced and an outlet port through which air cooled in the direction indicated by the arrow Ao in FIG. Have in the department. On the inner peripheral portion of the cooling air forming passage 34, eight heat-absorbing fin portions 40, which will be described later, protrude in correspondence with the respective cooling water circulation passages 32 and the respective heat transfer portions 38, which will be described later. The heat absorption fin part 40 is arrange | positioned so that the flow direction of air may be substantially orthogonal to the arrangement direction of each fin part 40f. The endothermic fins 40 are not divided into eight parts as described above, but, for example, four endothermic fins 40 are integrated with each other and provided in two rows in parallel. Also good.
[0023]
For example, as shown in FIG. 1, the endothermic fin portion 40 made of an aluminum alloy material has a plurality of fin portions 40 f arranged in parallel with each other at a predetermined interval on one end surface side, that is, the cooling air forming passage 34. On the inner periphery side. Each fin portion 40f has a substantially rectangular shape having a predetermined thickness. On the flat surface formed on the other end face side of the heat-absorbing fin portion 40, female screw portions into which flat screws 54 described later are screwed are provided at four locations.
[0024]
Four heat transfer portions 38 are provided at predetermined intervals between the outer shell portion of each cooling water circulation passage 32 and the outer shell portion of the cooling air formation passage 34 along the above-described cooling air flow direction. ing. Each of the heat transfer sections 38 has the same structure, so one will be described below as a representative.
[0025]
As shown in FIGS. 1 and 2, the heat transfer portion 38 is disposed on the flat surface of the heat absorbing fin portion 40 and forms a shell portion thereof, and the heat absorbing fin portion 40 inside the housing member 42. The heat transfer body 44 that is disposed on the flat surface of the heat transfer body and transfers heat from the endothermic fin portion 40 side, and is slidably disposed on the inner periphery of the heat transfer body 44 to transfer heat from the heat transfer body 44. Positioning of the Peltier element 50 as a thermoelectric cooling element placed on the contact portion 48T of the heat transfer body 48 and the contact portion 48T of the Peltier element 50 inside the housing member 42 The positioning member 46 is included as a main element.
[0026]
The substantially cylindrical housing member 42 is made of, for example, a plastic material having a heat insulating property. Further, as shown in FIG. 2, a flange is formed on the outer peripheral edge portion of the housing member 42 over the entire circumference. There are provided through holes 42a into which the mounting screws 56 are inserted at four locations on the flange. For example, the mounting screw 56 is made of a plastic material having a heat insulating property and has a predetermined length.
[0027]
The cylindrical heat transfer body 44 is made of, for example, an aluminum alloy material, and has through holes 44b into which the countersunk screws 54 are inserted at three positions along the circumferential direction at equal intervals. Heat transfer grease is applied to one end of the heat transfer body 44 and the flat surface of the heat absorption fin portion 40 is in contact therewith. The heat transfer body 44 is fixed to the flat surface of the heat-absorbing fin portion 40 by inserting each countersunk screw 54 into the through-hole 44b and screwing it into the female screw portion 40s of the heat-absorbing fin portion 40.
[0028]
The heat transfer body 48 as the heat transfer section is made of, for example, an aluminum alloy material, and is integrally connected to the contact section 48T that contacts the heat absorption surface 50k of the Peltier element 50 and the contact section 48T. And a cylindrical portion 48B that is slidably supported along the axial direction with respect to the inner peripheral surface of 44. The contact portion 48T is formed in a substantially square flat plate shape that is slightly smaller than or equal to the size of the heat absorbing surface 50k of the Peltier element 50. Thereby, since the shape of the contact portion 48T corresponds to the heat absorbing surface 50k of the Peltier element 50, a sufficient heat transfer area is secured.
[0029]
Heat transfer grease is applied to the outer peripheral surface of the cylindrical portion 48B. A concave portion 48g is formed on the end portion side facing the flat surface of the heat absorbing fin portion 40 in the cylindrical portion 48B. The recess 48g is provided with a coil spring 52 that presses the heat transfer body 48 toward the heat absorption surface 50k side of the Peltier element 50. The pressing force of the coil spring 52 is set to a value that does not increase the thermal resistance of the contact surface coated with the heat transfer grease to such an extent that the warpage of the Peltier element 50 is not suppressed, and preferably about 1 to 3 kg / cm² It is said to be about.
[0030]
The pressing force acting on the heat transfer body 48 is determined by the amount of bending of the coil spring 52 and the spring constant. The variation in the pressing force is mainly due to the dimensional error of the height of the housing member 42. Therefore, by appropriately setting the spring constant of the coil spring 52, the variation in the spring characteristics of the coil spring 52 within the normal processing dimensional error range is achieved. An error in the amount of deflection is absorbed within the range, and the value is almost negligible.
[0031]
As shown in FIG. 3, the substantially square thin plate-like Peltier element 50 has a known structure in which two ceramic plates are arranged to face each other. A heat radiating surface 50H is formed on the surface of one of the two ceramic plates facing the surface of the outer shell portion of the cooling water circulation passage 32. Further, a heat absorbing surface 50K is formed on the surface of the other ceramic plate facing the contact portion 48T of the heat transfer body 48. The Peltier element 50 is connected to one end of each of two lead wires 50a and 50b to which a predetermined control current from a control unit (not shown) is supplied.
[0032]
For example, the positioning member 46 made of a plastic material has an accommodating portion that accommodates the Peltier element 50 by engaging three of the four side surfaces of the Peltier element 50 inside thereof. One side of the accommodating portion is opened so that the lead wires 50a and 50b of the Peltier element 50 pass through. The outer peripheral portion of the positioning member 46 placed on the upper end of the heat transfer body 44 is fitted to the inner peripheral portion of the housing member 46.
[0033]
The outer shell portion of the cooling water circulation passage 32 is in contact with one end portion of the housing member 42, one end surface in the thickness direction of the positioning member 46, and the heat dissipation surface 50 H of the Peltier element. Under such circumstances, the outer shell portion of the cooling water circulation passage 32 has four mounting screws 56 made of a plastic material via a mounting plate provided on the upper surface of the outer shell portion, respectively, through the through holes 42a. By being screwed into the female screw portion of the heat absorbing fin portion 40, it is fixed to one end portion of the housing member 42.
[0034]
At that time, the surface of the outer shell portion of the cooling water circulation passage 32 and the heat radiating surface 50H of the Peltier element and the heat transfer body 44 and the heat absorbing fin portion 40 are in close contact with each other so that there is no gap. Therefore, the clearance adjustment work becomes unnecessary.
[0035]
Therefore, when assembling the thermoelectric cooling device, the pressing force applied to the Peltier elements can be applied uniformly to a predetermined value without causing the Peltier elements to vary, and adjustment work for the pressing force is required. It will not be.
[0036]
Furthermore, in the above-described example, the surface of the outer shell portion of the cooling water circulation passage 32 is configured to contact the heat radiating surface 50 of the Peltier element. However, the present invention is not limited to this example. One end of a heat receiving block member 60 which is applied to a refrigerator as shown in FIG. 12 and to which one end of a heat pipe 62 is connected and which is fixed to the heat absorbing fin portion 40 by means of mounting screws 64 made of four plastic materials. The end face may be configured to contact the heat radiating surface 50 of the Peltier element.
[0037]
6 and 7 show a main part of another example of the thermoelectric cooling device mounting structure according to the present invention. 6 and 7 and other examples to be described later, the same components in the examples shown in FIGS. 1 and 3 are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof is omitted. . Further, other components omitted in FIGS. 6 and 7 are the same as those in the example shown in FIG.
[0038]
6 and 7, the heat transfer body 68 as the heat transfer portion is made of, for example, an aluminum alloy material, and comes into contact with the heat absorption surface 50k of the Peltier element 50, and the contact portion 68T. And a cylindrical portion 68B that is slidably supported along the axial direction with respect to the inner peripheral surface of the heat transfer body 72.
[0039]
The contact portion 68T is formed in a substantially square flat plate shape that is slightly smaller than or equal to the size of the heat absorbing surface 50k of the Peltier element 50.
[0040]
Heat transfer grease is applied to the outer peripheral surface of the cylindrical portion 68B, and a recess 68g is formed on the end portion of the cylindrical portion 68B facing the flat surface of the heat absorbing fin portion 40. Further, a guide pin 70 is provided through the radial direction in the portion above the recess 68g of the cylindrical portion 68B. Both end portions of the guide pin 70 protrude from the outer peripheral surface of the cylindrical portion 68B having a predetermined length. The heat transfer body 72 is provided with through holes 72a in positions corresponding to the both ends of the guide pins 70 along the radial direction. The inner diameter of the through hole 72a is such that the clearance between the outer peripheral surface of the guide pin 70 and the inner peripheral surface of the through hole 72a is, for example, an assembly dimension error in the central axis direction of the housing member 42, the heat transfer body 68, and the positioning member 46. It is set so that it can be sufficiently absorbed.
[0041]
Thus, the movement range of the heat transfer body 68 is regulated by engaging both end portions of the guide pin 70 with the through holes 72 a, so that the Peltier element 50 is connected to the outer shell portion of the cooling water circulation passage 32 and the heat transfer body 68. It becomes easy to assemble between.
[0042]
That is, when the heat transfer body 68 and the heat transfer body 72 are disposed in the housing member 42, the heat transfer body 68 is attracted to the Peltier element 50 by the biasing force of the coil spring 52, as shown by the solid line in FIG. Although biased toward the surface 50K, both ends of the guide pin 70 are engaged with the through holes 72a, so that there is no possibility of jumping out to the outside.
[0043]
Next, when the adsorption surface 50K of the Peltier element 50 is disposed in contact with the contact portion 68T of the heat transfer body 68, the heat transfer body 68 resists the assembly dimension error against the biasing force of the coil spring 52. It will be pushed down by the corresponding dimension and assembled.
[0044]
As another example for facilitating the assembly as described above, as shown in FIGS. 8 and 9, for example, without providing the guide pin 70 and the through hole 72 a as described above, for example, the heat transfer body 76. The flange portion 76F having a diameter larger than the diameter of the heat transfer body 76 is integrally formed at the end portion of the heat transfer body 76 on the heat absorption fin portion 10 side, and the stepped portion 74ib is the heat absorption of the inner peripheral portion of the heat transfer body 74. The end portion on the fin portion 10 side is provided to face the flange portion 76F. Accordingly, as in the above example, the range of relative movement of the heat transfer body 76 with respect to the inner peripheral surface 74ia is restricted by the flange portion 76F being engaged with the stepped portion 74ib of the heat transfer body 74. It becomes easy to assemble the Peltier element 50 between the outer shell portion of the cooling water circulation passage 32 and the heat transfer body 76.
[0045]
The contact portion 76T is formed in a substantially square flat plate shape that is slightly larger than or equal to the size of the heat absorbing surface 50K of the Peltier element 50.
[0046]
Further, the difference between the thickness of the flange portion 76F and the stepped portion 74ib is, for example, a size that can sufficiently absorb an assembly dimension error in the central axis direction of the housing member 42, the heat transfer body 76, and the positioning member 46. Set to
[0047]
10 and 11 show still another example of the thermoelectric cooling device mounting structure according to the present invention.
[0048]
10 and 11, in the example shown in FIG. 1, the heat transfer body 48 urged by the coil spring 52 is slidably arranged inside the cylindrical heat transfer body 44, and the Peltier element 50 The positioning with respect to the heat transfer body 48 is performed by the positioning member 46. Instead, the heat transfer body 80 is slidably arranged on the inner peripheral portion of the housing member 78, and the heat transfer body of the Peltier element 50 is arranged. Positioning with respect to 80 is performed by restricting the side surface of the Peltier element 50 by the inner peripheral portion of the housing member 78, and the fabric 82 is provided on the heat radiation surface 50 H of the Peltier element 50.
[0049]
The cylindrical housing member 78 is made of, for example, a plastic material having heat insulation properties. The housing member 78 is provided with through holes 78a into which the mounting screws 56 are inserted at four locations.
[0050]
The heat transfer body 80 as the heat transfer portion is made of, for example, an aluminum alloy material in a columnar shape, and is supported so as to be slidable along the axial direction with respect to the inner peripheral surface of the housing member 78. The contact surface portion of the heat transfer body 80 that is in contact with the heat absorption surface 50K of the Peltier element 50 is slightly larger than or equal to the size of the heat absorption surface 50K of the Peltier element 50.
[0051]
The fabric 82 is a woven fabric or felt as an elastic body using, for example, carbon fiber or metal fiber such as copper having good thermal conductivity and relatively low elasticity. When the fabric 82 is compressed at a predetermined pressure, the internal stress relative to the amount of compression changes in a quadratic function. Thereby, arbitrary compressive stress is set by selecting appropriately the amount of fibers per unit volume. The fabric 82 is, for example, about 1 kgf / cm with respect to a compression amount of 0.1 mm.² The degree of stress is assumed to change. Such compression amount and compressive stress can absorb part processing errors and assembly errors, and are allowed as stress changes. Further, the thermal conductivity of the fabric 82 is 10 to 20 w / mk, and when the above heat transfer grease is used, the temperature difference between the heat radiation surface 50H of the Peltier element 50 and the outer shell portion of the cooling water circulation passage 32. Is about 2 to 3k.
[0052]
As a result, the outer shell portion of the cooling water circulation passage 32 has four attachment screws 56 made of a plastic material via the attachment plate provided on the upper surface of the outer shell portion, and each of the heat absorption fins via the through holes 78a. By being screwed into the female screw portion of the portion 40, the housing member 78 is fixed to one end portion.
[0053]
At that time, the surface of the outer shell portion of the cooling water circulation passage 32 and the heat radiating surface 50 of the Peltier element and the heat transfer body 80 and the heat absorbing fin portion 40 are in close contact with each other and there is no gap. Therefore, the clearance adjustment work becomes unnecessary.
[0054]
As in the example shown in FIG. 1, the surface of the outer shell portion of the cooling water circulation passage 32 is configured to come into contact with the heat dissipation surface 50 of the Peltier element. The present invention is applied to a refrigerator as shown in FIG. 12, and one end of a heat pipe 62 is connected, and a heat receiving block fixed to the heat absorbing fin portion 40 by mounting screws 64 made of four plastic materials. The one end surface of the member 60 may be configured to abut on the heat dissipation surface 50H of the Peltier element.
[0055]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the thermoelectric cooling device mounting structure of the present invention,An energizing means for energizing the heat transfer portion of the heat transfer body with respect to the heat absorption surface of the thermoelectric cooling element, and the heat transfer body and the energizing means disposed between the heat receiving body and the heat absorption body and receiving heat A housing member for connecting the body and the heat absorbing body to each other, a flange portion provided at a portion of the heat transfer portion facing the heat transfer body, and a flange portion of the heat transfer portion provided to the flange portion of the heat transfer portion. A regulating means for regulating a moving range in a direction toward the heat absorption surface of the thermoelectric cooling element in the heat transfer portion.Therefore, when assembling the thermoelectric cooling device, the pressing force applied to the thermoelectric cooling element can be applied uniformly to a predetermined value without varying each thermoelectric cooling element, and the adjustment work of the pressing force can be performed. It has the advantage that it is not necessary.Further, since the restricting means restricts the moving range of the heat transfer portion in the direction toward the heat absorption surface of the thermoelectric cooling element, the thermoelectric cooling element can be easily assembled between the heat transfer portion and the heat receiving body.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a main part of an example of a thermoelectric cooling device mounting structure according to the present invention.
2 is a partial cross-sectional view seen from the direction indicated by arrow A in the example shown in FIG.
3 is a perspective view showing a main part in the example shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an example of a thermoelectric cooling device mounting structure according to the present invention, together with a cooling air supply device to which it is applied.
5 is a partial cross-sectional view seen from the direction indicated by arrow B in the example shown in FIG.
FIG. 6 is a perspective view showing a main part of another example of the thermoelectric cooling device mounting structure according to the present invention.
7 is a partial cross-sectional view of the example shown in FIG.
FIG. 8 is a perspective view showing the main part of another example of the thermoelectric cooling device mounting structure according to the present invention.
9 is a partial cross-sectional view of the example shown in FIG.
FIG. 10 is a partial cross-sectional view showing the main part of still another example of the thermoelectric cooling device mounting structure according to the present invention.
11 is a partial cross-sectional view seen from the direction indicated by arrow C in FIG.
FIG. 12 is a perspective view showing a schematic configuration of a conventional thermoelectric cooling device.
FIG. 13 is a partial cross-sectional view showing a main part of a conventional thermoelectric cooling device.
14 is a cross-sectional view seen from the direction indicated by arrow D in FIG.
[Explanation of symbols]
32 Cooling water circulation passage
38 Heat transfer section
40 Endothermic fin part
42, 78 Housing member
44, 48, 72, 74, 80 Heat transfer body
50 Peltier element
52 Coil spring
60 Heat receiving block member
70 Guide pin
72a Through hole
82 Fabric

Claims

A heat receiving body that receives heat from the thermoelectric cooling element that is in contact with the heat radiating surface of the thermoelectric cooling element having opposite heat radiating surfaces and heat absorbing surfaces;
A heat transfer member that is in contact with the heat absorption surface of the thermoelectric cooling element and that is movably supported and connected to a heat absorption member that absorbs the surrounding heat; and
A biasing means for biasing the heat transfer portion of the heat transfer body against the heat absorption surface of the thermoelectric cooling element;
A housing member disposed between the heat receiving body and the heat absorbing body and housing the heat transfer body and the urging means inside and coupling the heat receiving body and the heat absorbing body to each other;
A flange portion provided at a portion of the heat transfer portion facing the heat transfer body, and a step portion provided on the heat transfer body corresponding to the flange portion and engaged with the flange portion of the heat transfer portion. A regulating means for regulating a moving range in a direction toward the heat absorbing surface of the thermoelectric cooling element in the heat transfer section;
A thermoelectric cooling device mounting structure comprising:

The thermoelectric cooling device mounting structure according to claim 1, wherein the urging means is provided on the heat transfer body.

The thermoelectric cooling device mounting structure according to claim 2, wherein the biasing means is an elastic member.

A heat receiving body that receives heat from the thermoelectric cooling element that is in contact with the heat radiating surface of the thermoelectric cooling element having opposite heat radiating surfaces and heat absorbing surfaces;
A heat transfer member that is in contact with the heat absorption surface of the thermoelectric cooling element and that is movably supported and connected to a heat absorption member that absorbs the surrounding heat; and
A biasing means for biasing the heat transfer portion of the heat transfer body against the heat absorption surface of the thermoelectric cooling element;
A housing member disposed between the heat receiving body and the heat absorbing body and housing the heat transfer body and the urging means inside and coupling the heat receiving body and the heat absorbing body to each other;
A guide pin supported by the heat transfer unit; and an engagement hole provided in the heat transfer body along a direction intersecting a moving direction of the heat transfer unit and engaged with an end of the guide pin. A regulating means for regulating a moving range in a direction toward the heat absorption surface of the thermoelectric cooling element in the heat transfer section;
A thermoelectric cooling device mounting structure comprising: