JPH0595436U - 冷却魔法瓶 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ペルチエ素子を利用して、部品構成が単純
で、製造コストが安価な冷却魔法瓶を提供すること。 【構成】 デュワー瓶１の構造を工夫して、該デュワー
瓶１の一端部に熱伝導性に優れた素子装着板２を装着
し、この素子装着板２の外表面にペルチエ素子３を装着
した単純な構成とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本発明は、ペルチエ素子を利用して冷却・保冷を行う冷却魔法瓶に関するもの である。

【０００２】

【従来の技術】

これまで、ペルチエ素子を利用した冷却・保冷用のポットやジャーとしては、 ヒートパイプを介してペルチエ素子を装着する形式のもの、あるいは２重構造を なすデュワー瓶を構成している内筒と外筒との間隙にペルチエ素子を装着する形 式のものなどが種々開発されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、ペルチエ素子は、２種類の異なった金属や半導体を接合させて閉回 路を構成したもので、前記閉回路に電流を通ずると、異種の金属あるいは半導体 相互の接合部の一方では熱の吸収が起り、他方ではジュール熱と接合部の一方で で吸収された熱量の和に相当する熱の放出が起る。この現象は、ペルチエ効果と 呼ばれているもので、このペルチエ効果を利用することによって、ペルチエ素子 に密着させた部材等を冷却したり、あるいは加熱することが可能である。

【０００４】 実際、冷却用あるいは加熱用として、単純な板状形態に設計されたペルチエ素 子が市販されており、このようなペルチエ素子を利用すれば、部品構成が単純で 安価な冷却・保冷用のポットやジャーを製造できるはずである。

【０００５】 しかし、ペルチエ素子を利用する従来の冷却・保冷用のポットやジャーは、前 述したように、ヒートパイプを介在させたり、２重構造のデュワー瓶の内筒と外 筒との間を素子の設置場所とするなど、ペルチエ素子の取付構造が複雑化してい るため、部品構成が複雑化し、製造コストも比較的に高価になるという問題があ った。

【０００６】 本考案は、前記事情に鑑みてなされたもので、ペルチエ素子を利用して冷却・ 保冷を行う冷却魔法瓶であって、ヒートパイプ等の複雑な部品を必要とすること がなく、部品構成が単純で、製造コストが安価な冷却魔法瓶を提供することを目 的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

請求項１に記載の冷却魔法瓶は、冷却対象物を入れる容器となる内筒とこの内 筒の周囲に真空の断熱層を形成するための外筒とによって２重構造をなしたデュ ワー瓶と、熱伝導性と耐食性に優れた金属で形成されて前記デュワー瓶の一端部 に装着される素子装着板と、該素子装着板の表面に密着して装備されて該素子装 着板を介して前記デュワー瓶内を冷却・保冷するペルチエ素子とを備える。

【０００８】 そして、前記デュワー瓶は、素子装着板を装着する一端部が開口端とされ、該 開口端が前記素子装着板によって液密に塞がれることを特徴とする。

【０００９】 請求項２に記載の冷却魔法瓶は、冷却対象物を入れる容器となる内筒とこの内 筒の周囲に真空の断熱層を形成するための外筒とによって２重構造をなしたデュ ワー瓶と、熱伝導性と耐食性に優れた金属で形成されて前記デュワー瓶の一端部 に装着される素子装着板と、該素子装着板の表面に密着して装備されて該素子装 着板を介して前記デュワー瓶内を冷却・保冷するペルチエ素子とを備える。

【００１０】 そして、前記デュワー瓶は、素子装着板を装着する一端部が、ペルチエ素子か らの熱伝導効率を高めるために、内筒だけの１重構造とされたことを特徴とする 。

【００１１】

【作用】

請求項１および請求項２に記載の冷却魔法瓶は、いずれも、デュワー瓶の一端 部にペルチエ素子を装着するもので、ペルチエ素子をデュワー瓶の外部に単純に 装着する構成であるため、ヒートパイプ等の複雑な部品を必要とすることがなく 、ペルチエ素子の装着が容易になるとともに部品構成が単純になり、冷却魔法瓶 の製造を容易にすると同時に製造コストを安価にすることが可能になる。

【００１２】

【実施例】

図１は、本考案に係る冷却魔法瓶の第１実施例の構成を示したものである。こ の第１実施例の冷却魔法瓶は、デュワー瓶１、素子装着板２、ペルチエ素子３、 放熱フィン４、冷却ファン５などを主要構成部品としたものである。

【００１３】 前記デュワー瓶１は、冷却対象物（例えば、水その他の液体等）６を入れる容 器となる内筒１ａとこの内筒１ａの周囲に真空の断熱層１ｂを形成するための外 筒１ｃとによって２重構造をなしたもので、全体的な概略形状としては、一端側 （図１では、右端側）を開口端とした有底円筒状を成している。そして、デュワ ー瓶１の前記開口端は、合成ゴム等によるパッキング７を介して前記素子装着板 ２によって液密に塞がれる構造となっている。なお、この第１実施例の場合、デ ュワー瓶１の円筒状の一部には、冷却対象物６を出し入れするための注入／注出 口１ｄが設けられていて、この注入／注出口１ｄは、図示略の栓によって開閉可 能にされている。なお、注入／注出口１ｄを開閉するための栓は、断熱性能に優 れ、密閉性の高いものがよく、材質としては、コルク、ゴム、プラスチックなど を使用したものが好ましい。前記内筒１ａおよび外筒１ｃは、ガラス製のもので 、内筒１ａの断熱層１ｂ側の表面は、アルミニウム等の赤外線をよく反射する金 属がメッキされている。

【００１４】 前記素子装着板２は、熱伝導性と耐食性に優れた金属（例えばアルミニウムや ステンレススチールなど）で平坦な円板状に形成されたものである。

【００１５】 前記ペルチエ素子３は、市販の板状のもので、前記素子装着板２の外表面（即 ち、デュワー瓶１とは反対側の面）に密着して装備され、該素子装着板２を介し て前記デュワー瓶１内を冷却・保冷する。このペルチエ素子３は、前記素子装着 板２よりも小さな径であり、ペルチエ素子３の周囲の素子装着板２が露呈する部 分は断熱材９で覆うことによって、露呈部からの冷熱の拡散を防止している。

【００１６】 前記放熱フィン４は、ペルチエ素子３の発熱を効果的に外部に発散させてペル チエ素子３による冷却効率を高めるためのもので、公知の構造のものが採用され ている。

【００１７】 前記冷却ファン５は、前記放熱フィン４に送風するもので、公知の電動ファン が利用される。

【００１８】 前記素子装着板２，ペルチエ素子３，放熱フィン４などの接合には、相互の密 着度を高めて熱伝導効率が向上するように、適宜、グリースやハンダを利用した 接着がなされている。また、ペルチエ素子３や冷却ファン５に電流を流すリード 線、スイッチ、電源等は、図示はしていないが、当然、設けられている。また、 ペルチエ素子３を駆動する電源は、電池でも商用１００ボルト電源を降圧・整流 したものでもよい。

【００１９】 以上の如き構成の冷却魔法瓶では、図示のように、注入／注出口１ｄを上側に 向けた姿勢（即ち、素子装着板２が垂直に立った状態）で注入／注出口１ｄより 冷却対象物６をデュワー瓶１内に注入し、ペルチエ素子３に電流を流すと、ペル チエ素子３の素子装着板２側では吸熱が起り、素子装着板２を介してデュワー瓶 １内の冷却対象物６が冷却される。素子装着板２からの冷却では、素子装着板２ が垂直に立っていて、素子装着板２に接触して冷却された冷却対象物６が降下す ることからデュワー瓶１内に対流が発生し、積極的な撹拌処理等を行わなくとも 、デュワー瓶１内の冷却対象物６を均等に冷却する効果を生む。また、素子装着 板２を介しただけで、ほぼ直接的に冷却対象物６からの吸熱がなされるため、冷 却対象物６の量が少ない場合でも、冷却・保冷降下が大幅に低下するということ がない。

【００２０】 一方、ペルチエ素子３の放熱フィン４側では、発熱が起り、放熱フィン４がペ ルチエ素子３によって加熱されるが、冷却ファン５が駆動されると、この冷却フ ァン５からの送風によって放熱フィン４からの放熱が促進され、この放熱の促進 によってペルチエ素子３の素子装着板２側では安定した吸熱がなされ、ペルチエ 素子３の容量とデュワー瓶１全体の保冷能力に応じた冷却が円滑に進められる。 なお、デュワー瓶１内の温度は温度計で検出して、冷却対象物６が必要以上に冷 却されないように、温度計と連動した電源スイッチによって前記ペルチエ素子３ や冷却ファン５の動作をＯＮ，ＯＦＦ制御するようにしてもよい。

【００２１】 以上に詳述した第１実施例の冷却魔法瓶は、デュワー瓶１の一端部にペルチエ 素子３を装着するもので、ペルチエ素子３をデュワー瓶１の外部に単純に装着す る構成であるため、ヒートパイプ等の複雑な部品を必要とすることがなく、ペル チエ素子３の装着が容易になるとともに部品構成が単純になり、冷却魔法瓶の製 造を容易にすると同時に製造コストを安価にすることが可能になる。

【００２２】 図２は、本発明に係る冷却魔法瓶の第２実施例を示したものである。この第２ 実施例の冷却魔法瓶は、デュワー瓶１１、素子装着板２、ペルチエ素子３、放熱 フィン４、冷却ファン５などを主要構成部品としたものである。

【００２３】 前記デュワー瓶１１は、冷却対象物（例えば、水その他の液体等）６を入れる 容器となる内筒１１ａとこの内筒１１ａの周囲に真空の断熱層１１ｂを形成する ための外筒１１ｃとによって２重構造をなしたもので、全体的な概略形状として は両端密閉形の円筒状であるが、一端側（図２では、右端側）だけは、内筒１１ ａのみの１重構造としている。そして、この１重の部分１１ｅは平坦面に構成さ れ、この１重の部分１１ｅには、前記素子装着板２が接着されている。なお、こ の第２実施例の場合も、デュワー瓶１１の円筒状の一部には、冷却対象物６を出 し入れするための注入／注出口１１ｄが設けられていて、この注入／注出口１１ ｄは、図示略の栓によって開閉可能にされている。なお、注入／注出口１１ｄを 開閉するための栓は、第１実施例と同様のものである。前記内筒１１ａおよび外 筒１１ｃは、ガラス製のもので、内筒１１ａの断熱層１１ｂ側の表面は、アルミ ニウム等の赤外線をよく反射する金属がメッキされている。

【００２４】 前記素子装着板２，ペルチエ素子３，放熱フィン４，冷却ファン５などは、第 １実施例と同一のものである。そして、第１実施例の場合と同様にして、１重の 部分１１ｅ，素子装着板２，ペルチエ素子３，放熱フィン４などの接合には、相 互の密着度を高めて熱伝導効率が向上するように、適宜、グリースやハンダを利 用した接着がなされている。

【００２５】 また、ペルチエ素子３の周囲の素子装着板２が露呈する部分を覆う断熱材９は 、前記１重の部分１１ｅの露呈部を覆って、１重の部分１１ｅからの冷熱の拡散 を防止している。

【００２６】 以上の第２実施例の場合は、ペルチエ素子３はデュワー瓶１１の１重の部分１ １ｅを介してデュワー瓶１１内の冷却対象物６を冷却することになるが、冷却対 象物６に対する冷却面の姿勢は第１実施例と同様で、強制的に撹拌等を行わなく とも、自然対流によってデュワー瓶１１内の冷却対象物６を均一に冷却すること ができる。しかも、デュワー瓶１１の一端部にペルチエ素子３を装着するもので 、ペルチエ素子３をデュワー瓶１１の外部に単純に装着する構成であるため、第 １実施例の場合と同様に、ヒートパイプ等の複雑な部品を必要とすることがなく 、ペルチエ素子３の装着が容易になるとともに部品構成が単純になり、冷却魔法 瓶の製造を容易にすると同時に製造コストを安価にすることが可能になる。

【００２７】 なお、第２実施例における冷却魔法瓶では、デュワー瓶１１の一端部が１重の 部分１１ｅによって一体的な液密構造となっているため、第１実施例と比較する と、液密性能は維持し易い。

【００２８】 図３は、本発明に係る冷却魔法瓶の第３実施例を示したものである。この第３ 実施例の冷却魔法瓶は、デュワー瓶２１、素子装着板２２、ペルチエ素子３、放 熱フィン４、冷却ファン５などを主要構成部品としたものである。

【００２９】 前記デュワー瓶２１は、冷却対象物（例えば、水その他の液体等）６を入れる 容器となる内筒２１ａとこの内筒２１ａの周囲に真空の断熱層２１ｂを形成する ための外筒２１ｃとによって２重構造をなしたもので、全体的な概略形状として は、一端側（図３では、右端側）を開口端とした有底円筒状を成している。そし て、デュワー瓶２１の前記開口端は、合成ゴム等によるパッキング７を介して前 記素子装着板２２によって液密に塞がれる構造となっている。なお、前記内筒２ １ａおよび外筒２１ｃは、ガラス製のもので、内筒２１ａの断熱層２１ｂ側の表 面は、アルミニウム等の赤外線をよく反射する金属がメッキされている。

【００３０】 前記素子装着板２２は、熱伝導性と耐食性に優れた金属（例えばアルミニウム やステンレススチールなど）で平坦な円板状に形成されたものである。該素子装 着板２２は、図示略の取付治具を介することによって、デュワー瓶２１の一端を 開閉する蓋体としてデュワー瓶２１に取り付けられており、開いた状態とするこ とによって、デュワー瓶２１内への冷却対象物６の供給を可能ならしめる。また 、該素子装着板２２には、デュワー瓶２１内の冷却対象物６を少量ずつ注出する ための開口部２２ａが装備されていて、この開口部２２ａには、開口部を開閉す る弁機構３０が組み付けられている。この弁機構３０は、弁の開閉構造としては 公知のものでよい。

【００３１】 前記ペルチエ素子３，放熱フィン４，冷却ファン５などは、第１実施例と同一 のものである。そして、第１実施例の場合と同様にして、素子装着板２２，ペル チエ素子３，放熱フィン４などの接合には、相互の密着度を高めて熱伝導効率が 向上するように、適宜、グリースやハンダを利用した接着がなされている。

【００３２】 ただし、この第３実施例の場合は、素子装着板２２をデュワー瓶２１の一端を 開閉する蓋として機能させる構成としたことから、放熱フィン４や冷却ファン５ は所定の取付金具等を使って素子装着板２２に連結して一体化した構成としてお くと便利である。

【００３３】 また、ペルチエ素子３の周囲の素子装着板２が露呈する部分を覆う断熱材９は 、前記弁機構３０の周囲も覆う構成となっている。

【００３４】 以上の第３実施例の場合は、デュワー瓶２１の一端側を上にして、蓋体として 機能する素子装着板２２を開いた状態にしてデュワー瓶２１内に冷却対象物６を 注入する。そして、注入後、素子装着板２２を閉じた状態にして、デュワー瓶２ １の一端側が横になる状態でペルチエ素子３および冷却ファン５に給電すること によって冷却・保冷を行う。

【００３５】 この第３実施例の場合も、冷却対象物６に対する冷却面の姿勢は第１実施例と 同様で、強制的に撹拌等を行わなくとも、自然対流によってデュワー瓶２１内の 冷却対象物６を均一に冷却することができる。しかも、デュワー瓶２１の一端部 にペルチエ素子３を装着するもので、ペルチエ素子３をデュワー瓶２１の外部に 単純に装着する構成であるため、第１実施例の場合と同様に、ヒートパイプ等の 複雑な部品を必要とすることがなく、ペルチエ素子３の装着が容易になるととも に部品構成が単純になり、冷却魔法瓶の製造を容易にすると同時に製造コストを 安価にすることが可能になる。

【００３６】 なお、第３実施例の場合では、素子装着板２２を蓋体として機能させる構成と して、素子装着板２２の部分から冷却対象物６の注入／注出を行うこととしたの で、デュワー瓶２１には注入／注出口を装備する必要がなく、デュワー瓶２１の 構造が極めて単純な有底円筒状となるため、デュワー瓶２１の製造が容易になる という効果も得られる。

【００３７】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、請求項１および請求項２に記載の冷却魔法瓶 は、いずれも、デュワー瓶の一端部にペルチエ素子を装着するもので、ペルチエ 素子をデュワー瓶の外部に単純に装着する構成であるため、ヒートパイプ等の複 雑な部品を必要とすることがなく、ペルチエ素子の装着が容易になるとともに部 品構成が単純になり、冷却魔法瓶の製造を容易にすると同時に製造コストを安価 にすることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る冷却魔法瓶の第１実施例の構成図
である。

【図２】本考案に係る冷却魔法瓶の第２実施例の構成図
である。

【図３】本考案に係る冷却魔法瓶の第３実施例の構成図
である。

【符号の説明】

１，１１，２１ デュワー瓶 １ａ，１１ａ，２１ａ 内筒 １ｃ，１１ｃ，２１ｃ 外筒 ２，２２ 素子装着板 ３ ペルチエ素子 ４ 放熱フィン ５ 冷却ファン ６ 冷却対象物 ７ パッキング ９ 断熱材

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷却対象物を入れる容器となる内筒とこ
   の内筒の周囲に真空の断熱層を形成するための外筒とに
   よって２重構造をなしたデュワー瓶と、熱伝導性と耐食
   性に優れた金属で形成されて前記デュワー瓶の一端部に
   装着される素子装着板と、該素子装着板の表面に密着し
   て装備されて該素子装着板を介して前記デュワー瓶内を
   冷却・保冷するペルチエ素子とを備え、 前記デュワー瓶は、素子装着板を装着する一端部が開口
   端とされ、該開口端が前記素子装着板によって液密に塞
   がれることを特徴とした冷却魔法瓶。
2. 【請求項２】 冷却対象物を入れる容器となる内筒とこ
   の内筒の周囲に真空の断熱層を形成するための外筒とに
   よって２重構造をなしたデュワー瓶と、熱伝導性と耐食
   性に優れた金属で形成されて前記デュワー瓶の一端部に
   装着される素子装着板と、該素子装着板の表面に密着し
   て装備されて該素子装着板を介して前記デュワー瓶内を
   冷却・保冷するペルチエ素子とを備え、 前記デュワー瓶は、素子装着板を装着する一端部が、ペ
   ルチエ素子からの熱伝導効率を高めるために、内筒だけ
   の１重構造とされたことを特徴とする冷却魔法瓶。