JPH04162553A - 冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、冷却装置に係り、特にその高温部の放熱構造
に関するものである。

〔従来の技術〕

Ｐ型半導体とＮ型半導体とを、金属を介して接合してＰ
Ｎ素子対を形成し、この接合部を流れる電流の方向によ
って一方の端部が発熱せしめられると共に他方の端部か
冷却せしめられるいわゆるペルチェ効果を利用した熱電
素子は、小型で構造が簡単なことから、携帯用クーラ等
いろいろなデバイスに幅広い利用が期待されている。

このような熱電素子を多数個集めて形成したサーモモジ
ュールは、例えば、第３図に示すように、アルミナセラ
ミックス基板等の熱伝導性の良好な絶縁性基板からなる
第１および第２の熱交換基板１１．１２間にこれに対し
て良好な熱接触性をもつように多数個のＰＮ素子対１３
が挟持せしめられると共に、各素子対１３間を夫々第１
および第２の電極１４．１５によって直列接続せしめら
れて構成されている。

そして、この第１および第２の電極１４．１５は大電流
にも耐え得るように通常銅板がらなり、熱交換基板１１
．１２表面に形成された導電体層パターン上に半田等の
溶着層を介して固着されている。

更にこの第１および第２の電極上には、半田層を介して
Ｐ型熱電素子１３ａ又はＮ型熱電素子１３ｂか交互に夫
々１対ずつ固着せしめられ、ＰＮ素子対１３を構成する
と共に各素子対間は直列接続されている。

ところで、このような熱電装置を冷却装置として用いる
場合には、高温部側を放熱構造とし、低温部側を冷却す
べき物体に当接せしめるようにして用いられる。

このような冷却装置では、低温部側の温度は、高温部側
の温度からこの熱電装置の性能によって決まる温度差Δ
ｔを差し引いた値であるため、高温部側の放熱性を高め
れば高めるはき、低温とすることかできる。

しかしながら、高温部側の放熱はせいぜい放熱フィンや
ファンを用いる程度であり、十分な放熱を行うことはで
きなかった。

（発明が解決しようとする課題） このように従来の冷却装置では放熱か不十分てあり、十
分な冷却温度を得ることかできないという問題があった
。

本発明は前記実情に鑑みてなされたもので、高温部の放
熱性を高め、十分に低い温度を得ることのできる冷却装
置を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） そこで本発明では、熱交換基板上に電極を介して少なく
とも１対の熱電素子対を配設した熱電装置の高温部側に
放熱フィンを配設するとともに、この放熱フィンの近傍
にむけて、冷気を噴出する冷気噴出部を有するスパイラ
ルクーラーを配設するようにしている。

望ましくは、このスパイラルクーラーの冷気噴出部は、
放熱フィンの配列方向に沿って冷気を噴出せしめるよう
に構成している。

また望ましくは、このスパイラルクーラーの冷気噴出部
は、放熱フィンの自由端側から放熱フィンに向かって冷
気を噴出せしめるように構成している。

（作用） 上記構成によれば、放熱フィンの近傍にむけて、冷気を
噴出する冷気噴出部を有するスパイラルクーラーを配設
し、高温部の放熱効果を高めているため、低温部の温度
を低くすることができる。

また、このスパイラルクーラーの冷気噴出部を、放熱フ
ィンの配列方向に沿って冷気を噴出せしめるようにすれ
ば、冷気の層流を形成することができ、極めて高効率で
放熱を行うことができ、さらに冷却温度を低くすること
ができる。

また、このスパイラルクーラーを、放熱フィンの自由端
側から放熱フィンに向かって冷気を噴出せしめるように
構成することにより、さらに冷却温度を低くすることか
できる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に
説明する。

実施例１ この冷却装置は第１図に示すように、熱電装置１０とこ
の熱電装置の高温部側に配設された放熱フィン２０と、
この周辺の空気を攪拌するためのファン３０と、このフ
ァンお後方がら放熱フィンに向かって冷気を噴出せしめ
るように冷気噴出口４１を設置したスパイラルクーラ４
ｏとがら構成されている。

そしてこの熱電装置は、第３図に示したサーモモジュー
ルと同様に構成されている。

この冷却装置では、放熱フィンの自由端側がら放熱フィ
ンに向かってスパイラルクーラーがら冷気を噴出せしめ
、高温部の放熱効果を高めているため、低温部の温度を
低くすることができ、冷却効果を高めることができる。

実施例２ 次に本発明の第２の実施例について説明する。

この冷却装置は、第２図に示すように、熱電装置１０と
この熱電装置の高温部側に配設された放熱フィン２０と
、この周辺の空気を攪拌するためのファン３０と、この
放熱フィンの側方から放熱フィンの配列方向に沿って冷
気を噴出せしめるように冷気噴出口４１Ｓを設置したス
パイラルクーラ４０Ｓとから構成されている。

そしてこの熱電装置は、実施例１と同様、第３図に示し
たサーモモジュールと同様に構成されている。

このように、スパイラルクーラーの冷気噴出部４１Ｓを
、放熱フィン４０Ｓの配列方向に沿って冷気を噴出せし
めるようにしているため、冷気の層流を形成することが
でき、極めて高効率で放熱を行うことができ、さらに冷
却温度を低くすることができる。

なお、熱電装置の構造としては前記実施例に限定される
ことなく適宜変形可能である。

〔発明の効果〕

以上説明してきたように、本発明の冷却装置によれば、
高温部をスパイラルクーラで冷気するようにしているた
め、極めて効率よく、冷却を行うことかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の冷却装置を示す図、第
２図は本発明の第２の実施例の冷却装置を示す図、第３
図は通常の熱電装置を示す図である。 １０・熱電装置 １１．１２・熱交換基板、 １３・・・Ｐ型およびＮ型Ｂ１−Ｔｅ半導体、１４．１
５・・−銅タングステン電極、２０・・放熱フィン、 ３０・・・放熱ファン、 ４０．４Ｏ３・・スパイラルクーラ、 ４１．４１３・・・冷気噴出口。 第２図 ゝ−−−Ｙ−−−′

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱交換基板上に電極を介して少なくとも１対の熱
   電素子対を配設した熱電装置と、前記熱電装置の高温部
   側に配設された放熱フィンと、 前記放熱フィンの近傍にむけて、冷気を噴出する冷気噴
   出部を有するスパイラルクーラーとを具備したことを特
   徴とする冷却装置。
2. （２）前記スパイラルクーラーの冷気噴出部は、前記放
   熱フィンの配列方向に沿って冷気を噴出せしめるように
   構成されていることを特徴とする請求項（１）に記載の
   冷却装置。（３）前記スパイラルクーラーの冷気噴出部
   は、前記放熱フィンの自由端側から前記放熱フィンに向
   かって冷気を噴出せしめるように構成されていることを
   特徴とする請求項（１）に記載の冷却装置。