JPH0623894Y2

JPH0623894Y2 - 冷温蔵庫

Info

Publication number: JPH0623894Y2
Application number: JP1987041358U
Authority: JP
Inventors: 周一郎加藤; 雅夫木下
Original assignee: 日本アルミニウム工業株式会社
Priority date: 1987-03-20
Filing date: 1987-03-20
Publication date: 1994-06-22
Anticipated expiration: 2002-03-20
Also published as: JPS63150274U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、ペルチェ効果を利用した熱電変換素子により
庫内を冷却あるいは加温する冷温蔵庫に関するものであ
る。

（従来技術とその問題点）ペルチェ効果を利用した熱電変換素子により庫内を冷却
あるいは加温する冷温蔵庫としては、例えば実開昭60-9
3880号公報に開示されたものがある。この冷温蔵庫は、
他の装置と比較して冷却あるいは加熱能力の比較的小さ
な熱電変換素子を、熱伝導性能に優れたヒートパイプと
組合せることにより、効率良く庫内の冷却あるいは加温
を行なうものである。しかしながら、このような従来の
冷温蔵庫では、第４図に示すように、前面が開口した内
壁５０の後板部５１の外面に熱電変換素子５２を設け、
前記内壁５０の外面に、天板部５３から前記熱電変換素
子５２の上半部近傍に至る加熱用ヒートパイプ５４と、
底板部５５から前記熱電変換素子５２の下半部近傍に至
る冷却用ヒートパイプ５６とを別個に形成していたの
で、次のような問題があった。すなわち、冷却用ヒート
パイプ５６が庫内５７の下側にあるので、冷却用ヒート
パイプ５６により庫内５７の下部の空気が冷却される
が、冷却された空気は比重が大きいので上昇しにくく、
したがって庫内５７の下部ばかり冷却されて、上部は冷
却されず、庫内温度が均一にならない。また、加熱用ヒ
ートパイプ５４が庫内５７の上側にあるので、加熱用ヒ
ートパイプ５４により庫内５７の上部の空気が加熱され
るが、加熱された空気は比重が小さいので下降しにく
く、したがって庫内５７の上部ばかり加温されて、下部
は加温されず、庫内温度が均一にならない。このように
従来の冷温蔵庫は、冷蔵庫として使用するときも温蔵庫
として使用するときも、庫内温度が均一にならないとい
う不都合があった。

（問題点を解決するための手段）上記問題点を解決するため、本考案の冷温蔵庫は、ペル
チェ効果を利用した熱電変換素子により被収容物の収容
空間を冷却あるいは加温する冷温蔵庫において、前面が
開口しかつ内面が収容空間を形成する内壁と、前面が開
口しかつ内壁の外面を所定間隔をあけて覆う外壁と、こ
れら内壁および外壁の前面を覆う開閉可能な中空の扉
と、内壁と外壁との間の間隙および扉の内部に各々配置
された断熱材とを設け、内壁の外面に、内壁の天板部か
ら後板部を通って底板部に至るヒートパイプを形成し、
内壁の後板部と外壁の後板部との間に、熱電変換素子
と、この熱電変換素子とヒートパイプとの間の熱伝導を
行なう熱伝導体とを設けたものである。

（実施例）以下、本考案の一実施例を第１図および第２図を用いて
説明する。

第１図は本考案の一実施例における冷温蔵庫の縦断側面
図で、冷温蔵庫本体１は、前面が開口しかつ内面が被収
容物の収容空間を形成する内壁２と、前面が開口しかつ
内壁２の外面を所定間隔をあけて覆う外壁３と、これら
内壁２および外壁３の前面を覆う開閉可能な中空の扉４
とにより構成されており、前記内壁２と外壁３との間の
間隙および前記扉４の内部には断熱材５が設置されてい
る。前記外壁３の天板部７と後板部８と底板部９とは、
アルミニウム等により一体に形成されており、その外面
には、第２図に示すように、天板部７から後板部８を通
って底板部９に至る複数のヒートパイプ１０が一体に形
成されている。前記ヒートパイプ１０は前記底板部９に
形成された部分の先端が隣接するヒートパイプ１０同志
互いに接続されてＵ字状になされており、内部には所定
量の作動流体が封入されている。前記内壁２の後板部８
の外面には、一方の面が前記ヒートパイプ１０に当接す
るアルミニウムブロック等からなる熱伝導体１１がビス
１２により固着されており、この熱伝導体１１には熱電
変換素子１３を介してアルミニウム等からなる放熱器兼
収熱器１４がビス１５により固着されている。前記熱電
変換素子１３はペルチェ効果を利用したもので、前記熱
伝導体１１と放熱器兼収熱器１４との間に挾持されてお
り、一方の面が前記熱伝導体１１の他方の面に当接し、
他方の面が前記放熱器兼収熱器１４のフィンが形成され
ていない面に当接している。前記内壁２の後板部８と前
記外壁３の後板部１６との間隙には、前記熱電変換素子
１３の下方に電動ファン１７が設置されており、前記外
壁３の後板部１６の内面には切換スイッチ１８が取付け
られている。前記熱電変換素子１３と電動ファン１７と
には図外の電源から直流電力が供給されており、前記切
換スイッチ１８は前記熱電変換素子１３への供給電力の
極性を反転させて熱電変換素子１３の放熱面と吸熱面と
を入替えるためのものである。前記外壁３の後板部１６
には、下部付近に多数の吸気口２０が形成され、上部に
多数の排気口２１が形成されている。前記扉４の前面に
は取手２３が取付けられており、扉４と前記外壁３との
間にはパッキン２４が介装されている。

次に作用を説明する。切換スイッチ１８を冷蔵側に切替
えると、ペルチェ効果により熱電変換素子１３の一方の
面は吸熱作用を、他方の面は放熱作用を発揮する。ここ
で、熱電変換素子１３の他方の面は放熱器として作用す
る放熱器兼収熱器１４に当接し、放熱器兼収熱器１４は
電動ファン１７により冷却されるので、熱電変換素子１
３の他方の面は一定の温度に保たれ、したがって熱電変
換素子１３の一方の面は熱伝導体１１を介してヒートパ
イプ１０を冷却する。これによりヒートパイプ１０の熱
伝導体１１と当接している部分よりも下側の部分は、ヒ
ートパイプの動作原理に基づいて内壁２を介して庫内を
冷却する。またヒートパイプ１０の熱伝導体１１と当接
している部分よりも上側の部分も、下側の部分と連通し
ていることから、作動流体の気液混合体が運ばれてヒー
トパイプ作用を行ない、したがって下側の部分よりも冷
却能力は弱いものの、やはり内壁２を介して庫内を冷却
する。したがって、庫内温度を短時間の内に均一にする
ことができる。もちろんヒートパイプ１０を用いている
ので、熱伝導の効率がよく、庫内温度の立下がりが速い
という特性はそのまま有している。

一方、切換スイッチ１８を温蔵側に切替えると、ペルチ
ェ効果により熱電変換素子１３の一方の面は放熱作用
を、他方の面は吸熱作用を発揮する。ここで、熱電変換
素子１３の他方の面は収熱器として作用する放熱器兼収
熱器１４に当接し、放熱器兼収熱器１４は電動ファン１
７により加温されるので、熱電変換素子１３の他方の面
は一定の温度に保たれ、したがって熱電変換素子１３の
一方の面は熱伝導体１１を介してヒートパイプ１０を加
熱する。これによりヒートパイプ１０の熱伝導体１１と
当接している部分よりも上側の部分は、ヒートパイプの
動作原理に基づいて内壁２を介して庫内を加温する。ま
たヒートパイプ１０の熱伝導体１１と当接している部分
よりも下側の部分も、上側の部分と連通していることか
ら、作動流体の蒸気が運ばれてヒートパイプ作用を行な
い、したがって上側の部分よりも加熱能力は弱いもの
の、やはり内壁２を介して庫内を加温する。したがっ
て、庫内温度を短時間の内に均一にすることができる。
もちろんヒートパイプ１０を用いているので、熱伝導の
効率がよく、庫内温度の立上がりが速いという特性はそ
のまま有している。また冷蔵庫としてのみ使用する場
合、熱電変換素子１３等を内壁２の天板部７の外面側に
設けることも考えられるが、この場合、冷温蔵庫本体１
の高さが高くなって外観上好ましくない。上記実施例で
は熱電変換素子１３等を内壁２の後板部８の外面側に設
けたので、冷温蔵庫本体１の高さが高くならず外観上好
ましい。

なお、本実施例の冷温蔵庫を実際に製作して実験したと
ころ、短時間の内に庫内温度を均一化できることが確認
された。

上記実施例においては、隣接するヒートパイプ１０の端
部を互いに連結してヒートパイプ１０をＵ字状に形成し
たが、必ずしもこのようにする必要はなく、１本ずつ独
立させてもよい。

また第３図のように、ヒートパイプ１０として、多孔質
材料を用いたシート型のものを採用してもよい。

（考案の効果）以上説明したように本考案によれば、内面が被収容物の
収容空間を形成する内壁の外面に、内壁の天板部から後
板部を通って底板部に至るヒートパイプを形成したの
で、冷温蔵庫を冷蔵庫として使用する場合も温蔵庫とし
て使用する場合も、内壁の天板部と後板部と底板部とを
介して庫内を冷却あるいは加温できることから、庫内温
度を短時間の内に均一化できる。すなわち従来の冷温蔵
庫では、熱電変換素子の上側と下側とに各々ヒートパイ
プを設けていたので、冷蔵庫として使用する際には下側
のヒートパイプが最大能力を発揮し、上側のヒートパイ
プが最も能力を押えられた状態で作用することになり、
逆に温蔵庫として使用する際には上側のヒートパイプが
最大能力を発揮し、下側のヒートパイプが最も能力を押
えられた状態で作用することになるため、庫内温度が不
均一になっていたが、本考案では熱電変換素子の上側と
下側とでヒートパイプを連通させた結果となり、したが
って冷蔵庫として使用する場合も温蔵庫として使用する
場合も、熱電変換素子の上側と下側とでヒートパイプの
能力がある程度平均化され、したがって庫内温度の均一
化が計れるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例における冷温蔵庫の縦断側面
図、第２図は同冷温蔵庫における側板部を取付ける前の
内壁２の外面にヒートパイプを形成した状態の斜視図、
第３図は別の実施例の冷温蔵庫における側板部を取付け
る前の内壁の外面にヒートパイプを形成した状態の斜視
図、第４図は従来の冷温蔵庫における側板部を取付ける
前の内壁の外面に加熱用ヒートパイプおよび冷却用ヒー
トパイプを形成した状態の斜視図である。２……内壁、３……外壁、７……天板部、８……後板
部、９……底板部、１０……ヒートパイプ、１１……熱
伝導体、１３……熱電変換素子、１６……後板部

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ペルチェ効果を利用した熱電変換素子によ
り被収容物の収容空間を冷却あるいは加温する冷温蔵庫
において、前面が開口しかつ内面が前記収容空間を形成
する内壁と、前面が開口しかつ前記内壁の外面を所定間
隔をあけて覆う外壁と、これら内壁および外壁の前面を
覆う開閉可能な中空の扉と、前記内壁と外壁との間の間
隙および前記扉の内部に各々配置された断熱材とを設
け、前記内壁の外面に、内壁の天板部から後板部を通っ
て底板部に至るヒートパイプを形成し、前記内壁の後板
部と前記外壁の後板部との間に、前記熱電変換素子と、
この熱電変換素子と前記ヒートパイプとの間の熱伝導を
行なう熱伝導体とを設けたことを特徴とする冷温蔵庫。