JPH07260188A - Cold storage type cold air apparatus with peliier device - Google Patents

Cold storage type cold air apparatus with peliier device

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JPH07260188A
JPH07260188A JP6076319A JP7631994A JPH07260188A JP H07260188 A JPH07260188 A JP H07260188A JP 6076319 A JP6076319 A JP 6076319A JP 7631994 A JP7631994 A JP 7631994A JP H07260188 A JPH07260188 A JP H07260188A
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JP
Japan
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cooling
heat
air
regenerator
cold
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6076319A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ichiro Makino
一郎 牧野
Kenichi Kaneko
健一 金子
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Publication date
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  • Devices For Blowing Cold Air, Devices For Blowing Warm Air, And Means For Preventing Water Condensation In Air Conditioning Units (AREA)

Abstract

PURPOSE:To ensure a high efficiency air-conditioning operation by reducing the number of mounted expensive Peltier devices and keeping a higher air- conditioning capability over a long time by providing water or ice as cold storage means in a cooling container including a Peltier device. CONSTITUTION:Ice (water) 3 is subjected to heat-absorption (cooling) effect through a Peltier device in a cooling chamber 12, i.e., on the side of cooling. Then, a heat transfer fin 5a is cooled with the ice (water) 3, and in succession a heat absorption fin 5 and a cold air fin 5b are cooled and finally cold air cooled with the cold air fin 5b is blasted with a cold air fan 8 from an opening/ closing door 11 to the outside of a cooling container 7. In contrast, on the side of heat radiation outside the cooling container 7, the heat-producing Peltier device radiates heat through a heat radiation fin 6 and a heat radiation fan 9 discharges heated air. Hereby, the number of expensive Peltier devices is reduced and a higher air-conditioning capability is kept for a high efficiency air-conditioning operation.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ペルチェ素子を備えた
蓄冷式冷風装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a regenerator type cold air device having a Peltier element.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ペルチェ素子を備えた冷風装置
が、特開平1−200122号公報(第1の公報)に開
示されている。この装置は、ペルチェ素子の吸熱・放熱
両側に、夫々吸熱フィン及び放熱フィンが備えられ、こ
れらフィンに相対するように夫々吸熱ファン・放熱ファ
ンが配置され、フード(ダクト)が前記各ファンを覆い
冷気・暖気の流路となっている。
2. Description of the Related Art Heretofore, a cold air device provided with a Peltier element has been disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-200122 (first publication). In this device, heat absorption fins and heat dissipation fins are provided on both sides of the Peltier element for heat absorption and heat dissipation, and heat absorption fans and heat dissipation fans are arranged so as to face the fins, and a hood (duct) covers each fan. It has a flow path for cold and warm air.

【0003】さらに、分野は異なるがペルチェ素子と蓄
冷材を用いた主として流体用の冷却用容器が、例えば、
特開昭61−127465号公報(第2の公報)に開示
されている。
Further, although the fields are different, cooling containers mainly for fluids using a Peltier element and a regenerator material are, for example,
It is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-127465 (second publication).

【0004】図5に、この従来例の一部切り欠き正面図
を示す。同図において、内筒31の外側には内筒31を
同心円上に覆う同じ有底筒形の冷却筒34が配置され、
円筒31と冷却筒34の間には蓄冷材35が充填密封さ
れる。そして、放熱板38の内面には、ペルチェ素子4
0が取り付けられ、、放熱板38の外面にはペルチェ素
子40へ直流電源を供給する雄コネクタ41が取り付け
られ、ペルチェ素子40は、発熱面40aが放熱板38
に密着し、冷却面40bが冷却筒34の底面に圧接す
る。この冷却用容器は、ペルチェ素子40及び放熱板3
8を下方へ取り外し可能であり、放熱板38等を取り外
して冷蔵庫で予冷することができ、また外出携行時に
は、雄コネクタ41よりペルチェ素子40に給電して保
冷効果を高めている。
FIG. 5 shows a partially cutaway front view of this conventional example. In the figure, the same bottomed tubular cooling cylinder 34 that concentrically covers the inner cylinder 31 is arranged outside the inner cylinder 31,
A cool storage material 35 is filled and sealed between the cylinder 31 and the cooling cylinder 34. Then, on the inner surface of the heat dissipation plate 38, the Peltier element 4
0, and a male connector 41 for supplying DC power to the Peltier element 40 is attached to the outer surface of the heat radiating plate 38.
And the cooling surface 40b is pressed against the bottom surface of the cooling cylinder 34. This cooling container includes a Peltier element 40 and a heat radiating plate 3.
8 can be removed downward and can be pre-cooled in a refrigerator by removing the heat radiating plate 38 and the like, and when carrying out, the Peltier element 40 is supplied with power from the male connector 41 to enhance the cold insulation effect.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記第
1の公報には、蓄冷手段(蓄熱手段)がなく、しかもペ
ルチェ素子による吸熱部(冷却部)及び放熱部(暖房
部)とも外界と遮断されておらず、蓄冷(蓄熱)を行な
うとしても、エネルギロスが非常に大きく、ペルチェ素
子の冷却能力(暖房能力)の低さとあいまって、所望の
冷気(暖気)を得ることができなかった。また、能力を
高めるためにペルチェ素子を増やせば、消費電力も増大
し、かつ装置も大型化せざるを得なかった。
However, in the first publication, there is no cold storage means (heat storage means), and both the heat absorbing portion (cooling portion) and the heat radiating portion (heating portion) by the Peltier element are cut off from the outside world. However, even if cold storage (heat storage) is performed, energy loss is very large, and it is not possible to obtain desired cold air (warm air) in combination with the low cooling capacity (heating capacity) of the Peltier device. Moreover, if the number of Peltier devices is increased to improve the performance, the power consumption is increased and the device is inevitably increased in size.

【0006】さらに、第2の公報の冷却用容器は、水筒
や魔法瓶として用いられるものであり、またペルチェ素
子には放熱(排熱)用フィンだけが取り付けられ、吸熱
用(冷却用)フィンはなくヒートパイプで吸熱(冷却)
しており、ジュースや水等の液体冷却には適している
が、気体の冷却用には全く用いることができなかった。
Further, the cooling container of the second publication is used as a water bottle or a thermos bottle, and only the heat radiation (exhaust heat) fins are attached to the Peltier element, and the heat absorption (cooling) fins are Heat absorption (cooling) without heat pipe
Although it is suitable for cooling liquids such as juice and water, it cannot be used at all for cooling gas.

【0007】また、蓄冷材として用いる材料は開示され
ていない。市販されている蓄冷剤としては、エチレング
リコールがあるが、これは比熱、熱容量、融解熱が小さ
いので、蓄冷能力が低く、そのため、大きな冷暖房能力
を得ようとすれば、ペルチェ素子の搭載量を増やし装置
は大型になっていた。
Further, a material used as a cold storage material is not disclosed. There is ethylene glycol as a commercially available regenerator, but it has low specific heat, heat capacity, and heat of fusion, so it has a low regenerator capacity. The increase device was large.

【0008】本発明の基本的目的は、ペルチェ素子を利
用した蓄冷式冷風装置において、高価なペルチェ素子の
搭載量を減らし、なおかつ高い冷暖房能力を長時間維持
して、高効率な冷暖房運転を行なう装置を提供すること
にある。
A basic object of the present invention is to perform a highly efficient cooling / heating operation by reducing the amount of expensive Peltier elements to be mounted in a regenerator type cold air apparatus using a Peltier element and maintaining a high cooling / heating capacity for a long time. To provide a device.

【0009】そこで、長時間、高レベルの冷房運転を行
なうための蓄冷手段と、さらに蓄冷手段と外気を冷却す
る手段との間の伝熱効率を高める構造を提供することを
目的とする。また、冷房開始時に素早く冷風を供給する
ことも目的とする。
It is therefore an object of the present invention to provide a structure for increasing the heat transfer efficiency between the cool storage means for performing a high-level cooling operation for a long time and the cool storage means and the means for cooling the outside air. It is also intended to supply cold air quickly at the start of cooling.

【0010】さらに、蓄冷時に省エネルギで蓄冷を行な
う構造を提供することを目的とする。
It is another object of the present invention to provide a structure for storing cold energy while saving cold energy.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の視点にお
いては、ペルチェ素子を備えた冷却用容器内に、蓄冷手
段として水ないし氷を有することを特徴とするペルチェ
素子を備えた蓄冷式冷風装置である(請求項1)。氷あ
るいは水は、ペルチェ素子により伝熱部材を介して又は
介さずに吸熱を受け温度が低下して蓄冷が行なわれる。
水から氷となることで、氷の融解熱に相当する大きな吸
熱能力が蓄えられる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a regenerator having a Peltier element characterized by having water or ice as regenerator in a cooling container having a Peltier element. It is a cold air device (Claim 1). Ice or water is absorbed by the Peltier element with or without the heat transfer member, and the temperature of the ice or water is lowered to store cold.
By changing from water to ice, a large endothermic capacity equivalent to the heat of melting of ice is stored.

【0012】本発明の第2の視点においては、冷却用容
器と、前記冷却用容器に取り付けられたペルチェ素子
と、前記ペルチェ素子により吸熱されるように設けられ
た第1吸熱部材と、前記第1吸熱部材により吸熱される
ように設けられた蓄冷手段と、前記蓄冷手段に吸熱され
かつ外気から吸熱するように設けられた第2吸熱部材と
を有し、及び、前記第1吸熱部材、蓄冷手段、及び第2
吸熱部材がいずれも前記冷却用容器内に収容されている
ことを特徴とするペルチェ素子を備えた蓄冷式冷風装置
である(請求項2)。
In a second aspect of the present invention, a cooling container, a Peltier element attached to the cooling container, a first heat absorbing member provided so as to absorb heat by the Peltier element, 1 a heat storage means provided so as to be absorbed by a heat absorption member, and a second heat absorption member provided so as to be absorbed by the cold storage means and to absorb heat from the outside air, and the first heat absorption member, the cold storage Means, and second
A regenerator-type cold air device having a Peltier element, characterized in that all of the heat absorbing members are housed in the cooling container (claim 2).

【0013】[0013]

【好適な手段】第3の好適な手段は、本発明の第2の視
点において、前記蓄冷手段が水ないし氷であることを特
徴とする第2の手段に係るペルチェ素子を備えた蓄冷式
冷風装置である(請求項3)。
A third preferable means is, in the second aspect of the present invention, a cold storage cold wind provided with a Peltier element according to the second means, characterized in that the cold storage means is water or ice. It is a device (Claim 3).

【0014】第4の好適な手段は、本発明の第1又は第
2の視点において、冷却用容器に設けられた冷風吹き出
し口を、蓄冷時には閉鎖し、冷風吹き出し時には開口又
は開閉を繰り返すような開閉手段を設けたことを特徴と
する第1〜3のいずれかの手段に係るペルチェ素子を備
えた蓄冷式冷風装置である(請求項4)。なお、開口と
は継続的に開いていることを意味し、開閉を繰り返すと
は断続的に開口するという意味である。
In the first or second aspect of the present invention, a fourth preferred means is to close the cold air outlet provided in the cooling container during cold storage and repeat opening or closing during cold air outlet. A regenerator-type cold air device equipped with a Peltier element according to any one of the first to third means characterized in that an opening / closing means is provided (Claim 4). Note that the opening means to be opened continuously, and the repeated opening and closing means to be opened intermittently.

【0015】第5の好適な手段は、本発明の第2の視点
において、前記第2吸熱部材が、蓄冷手段に直接接触す
るような多数の棒状体又は/及び面状体を備えているこ
とを特徴とする第2〜4のいずれかの手段に係るペルチ
ェ素子を備えた蓄冷式冷風装置である(請求項5)。
A fifth preferable means is that, in the second aspect of the present invention, the second heat absorbing member is provided with a large number of rod-shaped bodies and / or plane-shaped bodies which come into direct contact with the cold storage means. It is a regenerator type cold air device provided with the Peltier device according to any one of the second to fourth means characterized by (claim 5).

【0016】第6の好適な手段は、本発明の第2の視点
において、前記第1及び第2吸熱部材が蓄冷手段を格納
する蓄冷槽を画成していることを特徴とする第2〜5の
いずれかの手段に係るペルチェ素子を備えた蓄冷式冷風
装置である(請求項6)。
In a second aspect of the present invention, a sixth preferred means is characterized in that the first and second heat absorbing members define a cold storage tank for storing the cold storage means. It is a regenerator type cold air device provided with a Peltier element according to any one of the fifth aspect (claim 6).

【0017】第7の好適な手段は、本発明の第2の視点
において、前記第2吸熱部材が、少なくとも1つの蓄冷
手段と外気との間の通気孔を有することを特徴とする第
2〜6のいずれかの手段に係るペルチェ素子を備えた蓄
冷式冷風装置である(請求項7)。これによって、蓄冷
材として特に水ないし氷を用いる場合、蓄冷時に水から
氷への変態に伴う体積膨張による冷却室等の破壊が起こ
らない構造となる。
A seventh preferred means is, in the second aspect of the present invention, characterized in that the second heat absorbing member has a vent hole between at least one cold storage means and the outside air. A regenerator-type cold-air device including a Peltier element according to any one of the sixth aspect (claim 7). As a result, when water or ice is used as the cold storage material, a structure such that the cooling chamber or the like is not destroyed due to volume expansion accompanying the transformation of water into ice during cold storage.

【0018】第8の好適な手段は、本発明の第2の視点
において、前記冷却用容器内に、前記第2吸熱部材によ
って吸熱された外気を冷却用容器外に吹き出すような送
風手段を設けたことを特徴とする第2〜7のいずれかの
手段に係るペルチェ素子を備えた蓄冷式冷風装置である
(請求項8)。吸熱された外気とは、冷却用容器内に導
入され、第2吸熱用部材によって冷却された冷風のこと
である。
An eighth preferable means is, in the second aspect of the present invention, provided with a blowing means for blowing the outside air absorbed by the second heat absorbing member to the outside of the cooling container in the cooling container. It is a regenerator-type cold air device provided with a Peltier device according to any one of the second to seventh means characterized in that (claim 8). The heat-absorbed outside air is cold air introduced into the cooling container and cooled by the second heat-absorbing member.

【0019】[0019]

【作用】ペルチェ素子とは、電流を流すことにより、一
方の接点側では発熱(放熱)が起こり、もう一方の接点
側では吸熱(冷却)が起こる熱電変換素子である。材質
としては、Bi2Te3系(P型又はN型)、(Bi2
b)2Te3(P型)、Bi2(TeSe)3(N型)が使
用される。このような熱電能が大きく、電気抵抗及び熱
伝導率が小さいP型、N型半導体が好ましい。
The Peltier element is a thermoelectric conversion element in which heat is generated (heat dissipation) on one contact side and heat is absorbed (cooling) on the other contact side by passing an electric current. As the material, Bi 2 Te 3 system (P type or N type), (Bi 2 S
b) 2 Te 3 (P type) and Bi 2 (TeSe) 3 (N type) are used. P-type and N-type semiconductors having high thermoelectric power and low electric resistance and thermal conductivity are preferable.

【0020】しかしながら、ペルチェ素子の冷却(暖
房)能力は、ペルチェユニット1ケ(100×100×
150)当たり6〜10ワットと小さく、実際の冷暖房
装置に用いるには高価なペルチェ素子が多数必要となっ
ていた。そのため、装置も大型にならざるを得ず、ペル
チェ素子を用いた冷暖房装置の静穏性等を活かして、勉
強机、ベッド、トイレ等の局所冷暖房装置として利用し
ようとしても、所望の能力を得るためにはかなりのスペ
ースが必要となっていた。
However, the cooling (heating) capacity of the Peltier device is one Peltier unit (100 × 100 ×
It is as small as 6 to 10 watts per 150), and a large number of expensive Peltier elements are required for use in an actual air conditioner. Therefore, the device has to be large in size, and even if it is used as a local heating and cooling device for study desks, beds, toilets, etc., by taking advantage of the quietness of the cooling and heating device that uses the Peltier element, in order to obtain the desired capacity. Needed a lot of space.

【0021】本発明はこのような課題を解決するペルチ
ェ素子を備えた蓄冷式冷風装置であり、1つには冷却部
をすべて、断熱壁で囲まれた冷却室(冷却容器内)に格
納したことを特徴とする。
The present invention is a regenerator type cold air device equipped with a Peltier element that solves the above problems. One of them is that all the cooling parts are housed in a cooling chamber (in a cooling container) surrounded by heat insulating walls. It is characterized by

【0022】冷却部とは、ペルチェ素子の吸熱(冷却)
面、ペルチェ素子の吸熱面と蓄冷手段との伝熱手段(第
1吸熱部材)、蓄冷手段、蓄冷手段に吸熱されかつ外気
を吸熱するように設けられた吸熱手段である外気冷却用
フィン(第2吸熱部材)等を指している。
The cooling unit is heat absorption (cooling) of the Peltier element.
Surface, a heat transfer means (first heat absorption member) between the heat absorption surface of the Peltier element and the cool storage means, a cool storage means, and an outside air cooling fin that is a heat absorption means provided so as to absorb the outside air. 2 endothermic member).

【0023】このように、冷却部をすべて冷却室に収容
したことにより、非常にコンパクトな構造となり、かつ
冷却室と外界を隔てる開閉口を設けることができ、冷房
時にのみ開口して、蓄冷時には閉口することによって、
蓄冷時の無駄な外気冷却(吸熱)を防ぐことができる。
Since all the cooling parts are housed in the cooling chamber in this way, a very compact structure can be provided, and an opening / closing port separating the cooling chamber from the outside can be provided, which is opened only during cooling and during cooling. By closing
Useless outside air cooling (heat absorption) during cold storage can be prevented.

【0024】さらに、上記のような冷却室に、直接外気
の冷却室への導入手段及び冷気吹き出し手段を設置して
もよく装置がコンパクトになる。例えばファンである。
また、冷却室外に前記手段(ファン等)を設けてもよ
い。また、冷却室内へ向けて、外気冷却用フィンに接触
するように、圧縮ポンプ等により外気を圧送してもよ
い。
Further, the cooling chamber as described above may be provided with a means for directly introducing the outside air into the cooling chamber and a means for blowing cold air, which makes the apparatus compact. For example, a fan.
Further, the means (fan or the like) may be provided outside the cooling chamber. Further, the outside air may be pressure-fed by a compression pump or the like toward the cooling chamber so as to come into contact with the fins for cooling the outside air.

【0025】さらに、冷却室に外気導入口と冷気吐出口
を設けて、冷却室内を外気が循環して冷却されて放出さ
れる構造とすることも、冷却室導入外気体積当たりの吸
熱量が向上して好ましい。このような循環流は、外気導
入口又は冷気吐出口にファンを1つ設置することで実施
可能である。従って装置もコンパクトになる。
Further, by providing an outside air introduction port and a cold air discharge port in the cooling chamber so that the outside air circulates in the cooling chamber and is cooled and discharged, the amount of heat absorbed per volume of outside air introduced into the cooling chamber is improved. Is preferable. Such a circulating flow can be implemented by installing one fan at the outside air inlet or the cool air outlet. Therefore, the device becomes compact.

【0026】さらに、冷風又は保冷装置において従来
は、蓄冷剤としてエチレングリコール、ドライアイスが
用いられていた。このエチレングリコールは、熱容量や
融解熱が共に小さく、大容量の蓄冷材とはならない。ま
たドライアイスは固体から気体に昇華して大幅な体積膨
張するので密閉容器や、継続的に使用する装置には不向
きであり、使用するには頑丈な圧力隔壁が必要となる。
Further, conventionally, ethylene glycol and dry ice have been used as the regenerator in the cold air or the cooler. This ethylene glycol has a small heat capacity and a low heat of fusion and does not serve as a large capacity regenerator material. Further, since dry ice sublimates from solid to gas and expands significantly in volume, it is not suitable for a closed container or a device that is used continuously, and a sturdy pressure partition wall is required for use.

【0027】そこで、本発明においては、好ましくは蓄
冷材として水ないし氷を用いることを提案する。水
(氷)は熱容量が大きく、しかも氷から水に変態する時
に、非常に大きな融解熱(79.7cal/g)を外界
から奪うので、高い蓄冷能(冷却能)を発揮する。その
ため蓄冷時に水を氷に製氷しておけば、冷房時には高レ
ベルの冷気を長時間供給し続けることができる。
Therefore, the present invention proposes to use water or ice as the cold storage material. Water (ice) has a large heat capacity, and when it transforms from ice to water, it takes a very large heat of fusion (79.7 cal / g) from the outside world, and thus exhibits a high cold storage capacity (cooling capacity). Therefore, if water is made into ice during cold storage, a high level of cold air can be continuously supplied during cooling.

【0028】これによってペルチェ素子の能力の低さを
補うことができ、高価なペルチェ素子を多量に搭載せず
に高性能な冷風装置を提供できる。実際に氷200g
で、およそペルチェユニット(1ケ100×100×1
50)4ケ×30分運転相当もの蓄冷を行なうことがで
きる。
As a result, the low performance of the Peltier device can be compensated for, and a high-performance cold air device can be provided without mounting a large amount of expensive Peltier devices. 200g of ice
So, about 1 Peltier unit (1 x 100 x 100 x 1
50) It is possible to store cold equivalent to 4 x 30 minutes of operation.

【0029】効率が高く、又冷房開始時に冷気をすぐに
供給できるような冷房運転をするには、ペルチェ素子の
吸熱面と蓄冷手段との間(第1吸熱部材)、蓄冷材と外
気冷却用フィンとの間(第2吸熱部材)、及び外気冷却
用フィンと外気間(第2吸熱部材)の伝熱効率もよくな
ければならない。
In order to perform the cooling operation with high efficiency and to supply the cool air immediately at the start of cooling, the cool storage material and the outside air are cooled between the heat absorbing surface of the Peltier element and the cool storing means (first heat absorbing member). The heat transfer efficiency between the fins (the second heat absorbing member) and between the fins for cooling the outside air and the outside air (the second heat absorbing member) must also be good.

【0030】例えば水ないし氷からなる蓄冷材と外気冷
却用フィンが空気を介して伝熱するような構造では、空
気は水(氷)にくらべて極端に熱伝達係数が低く、迅速
な吸熱が行なえず、冷風がなかなか得られないという欠
点を有している。
For example, in a structure in which the regenerator material consisting of water or ice and the fins for cooling the outside air transfer heat via air, the air has an extremely low heat transfer coefficient as compared with water (ice), and quick heat absorption is achieved. It has a drawback that it is difficult to obtain cold air.

【0031】だが、蓄冷材と蓄冷槽(例えば前記第1及
び第2吸熱部材で画成される)を同一体積(容積)とす
れば、水から氷への変態時の体積変化(蓄冷材の温度変
化による体積変化)によって、蓄冷槽は破壊されてしま
うので、蓄冷槽には一定容積の空隙(空気層)が必要で
ある。しかしながら、空気層は熱伝達係数が低い。
However, if the regenerator material and the regenerator tank (for example, defined by the first and second heat absorbing members) have the same volume (volume), the volume change at the time of transformation from water to ice (of the regenerator material) Since the cold storage tank is destroyed by the change in volume due to temperature change), the cold storage tank needs a void (air layer) of a constant volume. However, the air layer has a low heat transfer coefficient.

【0032】その点、外気冷却用フィンの一部(多数の
棒状体、面状体)又は外気冷却用フィンとアルミ等の良
伝熱性部材を介して又は介さずに接しているフィンの一
部(多数の棒状体、面状体)が、蓄冷材(水ないし氷)
と接していれば、空気を介して熱伝達する場合に比べて
大幅に伝熱能が向上する。また、第1吸熱部材と第2吸
熱部材を一体に成形又は直接接触させてもよい。いずれ
も熱伝達能が向上する。特に、上記の冷却室開閉扉があ
れば蓄冷時に閉鎖しておき、ペルチェ素子の吸熱エネル
ギが外気に放出されることがなくエネルギ効率が高い。
In that respect, a part of the fins for cooling the outside air (a large number of rod-shaped members, a sheet-like member) or a part of the fins that are in contact with the fins for cooling the outside air with or without a good heat transfer member such as aluminum. (Many rods and sheets) is a cold storage material (water or ice)
If it is in contact with, the heat transfer ability is significantly improved compared to the case where heat is transferred via air. Further, the first endothermic member and the second endothermic member may be integrally molded or brought into direct contact with each other. In both cases, the heat transfer capacity is improved. In particular, if there is the above-mentioned cooling chamber opening / closing door, it is closed during cold storage, and the heat absorption energy of the Peltier element is not released to the outside air, resulting in high energy efficiency.

【0033】また、蓄冷材として、氷(水)を用いる場
合は特に、蓄冷時に水から氷への変態に伴う体積膨張に
よって冷却室等の破壊が起こる可能性が高いために、蓄
冷槽又は蓄冷槽の外壁を画成して外気及び蓄熱材に接す
る冷風用フィンに通気孔を設けて蓄冷材の変態に伴う蓄
冷槽(及び冷却室)の圧力変化を緩和することが好まし
い。このような通気孔を設けた場合、特に、冷却側装置
全体を容器内に格納する開閉扉を設けることによって、
蓄冷時(製氷時)に前記開閉扉を閉鎖しておけば無駄に
外気を吸熱することがない。
When ice (water) is used as the cold storage material, there is a high possibility that the cooling chamber or the like will be destroyed due to the volume expansion accompanying the transformation of water into ice during the cold storage. It is preferable to provide ventilation holes in the fins for the cold air that define the outer wall of the tank and are in contact with the outside air and the heat storage material, and reduce the pressure change in the cold storage tank (and the cooling chamber) due to the transformation of the cold storage material. When such a vent is provided, in particular, by providing an opening / closing door for storing the entire cooling side device in the container,
If the opening / closing door is closed during cold storage (during ice making), it will not wastefully absorb the outside air.

【0034】また、蓄冷手段(水ないし氷)を、熱伝達
係数の高い材質(アルミ)からなる吸熱(伝熱)手段
(フィン)が外壁をなしている蓄冷槽に、格納される構
造をとることによって、新たに蓄冷槽を設ける必要がな
く部品の節約及び装置の小型化につながり、その上蓄冷
手段と吸熱(伝熱)手段との熱伝達性が向上する。
Further, the cold storage means (water or ice) is stored in a cold storage tank in which a heat absorption (heat transfer) means (fin) made of a material (aluminum) having a high heat transfer coefficient forms an outer wall. As a result, there is no need to newly provide a cold storage tank, which leads to saving of parts and downsizing of the device, and moreover, heat transfer between the cold storage means and the heat absorption (heat transfer) means is improved.

【0035】冷却室で冷却された冷気の送風手段として
は、ファンの他に、ヒートパイプを冷却室内に導入し
て、ヒートパイプ内の空気を冷却・送風する構成、又冷
却室内に空気が圧送されて(吹き込まれて)、冷却室内
で冷却されて外界に放出される構成が採用できる。
As means for blowing the cool air cooled in the cooling chamber, in addition to the fan, a heat pipe is introduced into the cooling chamber to cool and blow the air in the heat pipe, or the air is forced into the cooling chamber. It is possible to employ a configuration in which the material is cooled (blown), cooled in the cooling chamber, and discharged to the outside.

【0036】なお、本発明は冷風装置であるので水ない
し氷を蓄冷材として用いているが、視点を変えればペル
チェ素子を備えた製氷装置であり、冷却用容器又は冷風
用フィン又は蓄冷槽に氷取り出し口を設ければ、高効率
の製氷装置ともなり得る。
Since the present invention is a cold air device, water or ice is used as a cold storage material, but from a different point of view, it is an ice making device equipped with a Peltier element, and is used as a cooling container, cold air fins, or cold storage tank. If an ice outlet is provided, it can be a highly efficient ice making device.

【0037】また、本発明の装置は圧縮回転機のような
大型装置を有さないので、非常に小型化でき、かつ騒音
部もないので、ベッド、机、トイレ等の局所冷房装置に
非常に適している。また、安価な夜間電力を利用して蓄
冷を行ない、昼間冷房を行なう装置としても適してい
る。
Further, since the device of the present invention does not have a large-sized device such as a compression rotary machine, it can be made extremely compact and has no noise part. Therefore, it is very suitable for a local cooling device such as a bed, a desk or a toilet. Are suitable. Further, it is also suitable as a device for performing daytime cooling by performing cold storage using inexpensive nighttime electric power.

【0038】なお、本発明はいずれも、蓄冷材を蓄熱材
に換えて、例えば比熱及び熱伝導率の大きいSiC、S
34等のセラミックスとして、ペルチェ素子への通電
方向を逆にすれば、蓄熱式暖房装置となる。
In each of the present inventions, the cool storage material is replaced with a heat storage material, and for example, SiC or S having large specific heat and thermal conductivity is used.
As a ceramic such as i 3 N 4 or the like, by reversing the energization direction to the Peltier element, a heat storage type heating device is obtained.

【0039】[0039]

【実施例】【Example】

<実施例1>図1は本発明の実施例1に係るペルチェ蓄
冷装置の構造を示す模式断面図であり、冷却部が冷却室
12内に収容されており、氷(水)3が蓄冷材として用
いられている。即ち、ペルチェ素子の両面には、図示を
省略した電極層及び絶縁層が形成されていてペルチェユ
ニット1をなしている。電極層は図示を省略した直流電
源に接続されている。このペルチェユニット1は断熱材
ユニットからなる冷却用容器7の外壁に嵌装され、冷却
用容器7外部には、冷却用フィン6がペルチェユニット
1の放熱側の面に密着するように嵌装されている。さら
にこの放熱用フィン6に相対するように、冷却用ファン
9が設けられている。
<Embodiment 1> FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a Peltier cool storage apparatus according to a first embodiment of the present invention, in which a cooling unit is housed in a cooling chamber 12, and ice (water) 3 is a cold storage material. Is used as. That is, an electrode layer and an insulating layer (not shown) are formed on both surfaces of the Peltier element to form the Peltier unit 1. The electrode layer is connected to a DC power supply (not shown). The Peltier unit 1 is fitted to the outer wall of a cooling container 7 made of a heat insulating material unit, and a cooling fin 6 is fitted to the outside of the cooling container 7 so as to be in close contact with the heat radiation side surface of the Peltier unit 1. ing. Further, a cooling fan 9 is provided so as to face the heat radiation fins 6.

【0040】一方、冷却用容器7内部即ち冷却室12
は、以下のような構造となっている。ペルチェユニット
1の吸熱側の面に密着して、かつ蓄冷材である氷(水)
3を保持している良伝熱性の冷却部材2(第1吸熱部
材)が容器7内に嵌装されている。吸熱用フィン5の一
部である伝熱用フィン部5aは、冷却部材2上の氷
(水)3中に挿入されている。そして、伝熱フィン部5
aの反対側には吸熱用フィン5(第2吸熱部材)の一部
である冷風用フィン部5bが設けられている。この吸熱
用フィン5は通気孔10を有している。冷却部材2、伝
熱用フィン部5a、吸熱用フィン5が画成する空間は、
氷(水)3を保持する蓄冷槽および空気層4となってい
る。冷風用フィン5bに相対するように冷風用ファン8
が設けられている。以上が冷却室12内の構造である。
そして、冷風用ファン8上方には断熱材ユニットよりな
る開閉扉11があり、冷風吹き出し口となっている。
On the other hand, the inside of the cooling container 7, that is, the cooling chamber 12
Has the following structure. Ice (water) that is in close contact with the heat absorbing side surface of the Peltier unit 1 and is a regenerator material
A good heat transfer cooling member 2 (first heat absorbing member) holding 3 is fitted in the container 7. The heat transfer fin portion 5 a, which is a part of the heat absorption fin 5, is inserted into the ice (water) 3 on the cooling member 2. And the heat transfer fin portion 5
A fin portion 5b for cold air, which is a part of the heat absorbing fin 5 (second heat absorbing member), is provided on the opposite side of a. This heat absorbing fin 5 has a vent hole 10. The space defined by the cooling member 2, the heat transfer fin portion 5a, and the heat absorption fin 5 is
It is a cold storage tank that holds ice (water) 3 and an air layer 4. A fan 8 for cold air to face the fins 5b for cold air
Is provided. The above is the structure in the cooling chamber 12.
An opening / closing door 11 made of a heat insulating material unit is provided above the cold air fan 8 to serve as a cold air outlet.

【0041】図1を参照して次に、動作を説明する。ペ
ルチェ素子に電流が流れると、一方の面では発熱(放
熱)し、もう一方の面では吸熱(冷却)が起こる。本実
施例では、ペルチェユニット1が備えられている冷却用
容器7の外側(図中下側)が放熱側、冷却用容器7の内
側(図中上側)が吸熱(冷却)側となるように電流を流
している。
Next, the operation will be described with reference to FIG. When a current flows through the Peltier element, heat is generated (heat dissipation) on one surface and heat absorption (cooling) occurs on the other surface. In this embodiment, the outside (lower side in the figure) of the cooling container 7 provided with the Peltier unit 1 is the heat radiation side, and the inner side (upper side in the figure) of the cooling container 7 is the heat absorption (cooling) side. The current is flowing.

【0042】冷却室12内即ち冷却側では、ペルチェ素
子によって良伝熱性の冷却部材2を介して、氷3(又は
水の状態)が吸熱(冷却)される。次に氷(水)により
伝熱用フィン部5aが冷却され、続いて吸熱用フィン5
及び冷風用フィン部5bが冷却されて、最後に冷風用フ
ァン8により、冷風用フィン5bによって冷却された冷
風が開閉扉11より冷却用容器7外部に吹き出す。通気
孔10は、水から氷への相変態に伴う体積膨張による空
気層4の圧力上昇及び伝熱用フィン部5a等の破壊を防
止すると共に、冷気の通気孔ともなっている。
In the cooling chamber 12, that is, on the cooling side, the ice 3 (or the state of water) is absorbed (cooled) by the Peltier element via the cooling member 2 having a good heat transfer property. Next, the heat transfer fin portion 5a is cooled by ice (water), and then the heat absorption fin portion 5a.
The cold air fin portion 5b is cooled, and finally, the cold air fan 8 blows out the cold air cooled by the cold air fin 5b from the opening / closing door 11 to the outside of the cooling container 7. The vent holes 10 prevent the pressure rise of the air layer 4 and the destruction of the heat transfer fins 5a and the like due to volume expansion accompanying the phase transformation from water to ice, and also serve as vent holes for cold air.

【0043】一方、冷却用容器7の外側の放熱側では、
発熱したペルチェ素子は冷却用フィン6を通じて放熱し
て、冷却用ファン9が暖められた空気を放出する。
On the other hand, on the heat dissipation side outside the cooling container 7,
The generated Peltier element radiates heat through the cooling fins 6, and the cooling fan 9 releases the warmed air.

【0044】特に、本実施例のように蓄冷材が水ないし
氷であれば、氷から水に変態する時に、非常に大きな融
解熱(79.7cal/g)を外界から奪うので、高い
冷却能を発揮する。即ち、氷3が形成されていれば、そ
の融解熱による吸熱作用により吸熱用フィン5及び冷風
用フィン部5bが強く冷却されて、冷風を長時間得るこ
とができる。これによってペルチェ素子の能力の低さを
補うことができ、ペルチェユニット1が1ケでも多数の
ペルチェユニット1を設けたのと同等の冷却能力を得る
ことができる。
In particular, when the regenerator material is water or ice as in this embodiment, a very large heat of fusion (79.7 cal / g) is taken from the outside when the ice is transformed into water, so that a high cooling capacity is obtained. Exert. That is, if the ice 3 is formed, the endothermic fins 5 and the cold air fin portions 5b are strongly cooled by the endothermic action of the heat of melting thereof, and cold air can be obtained for a long time. This makes it possible to compensate for the low capacity of the Peltier device, and even if the Peltier unit 1 is one, it is possible to obtain the same cooling capacity as that provided with a large number of Peltier units 1.

【0045】本発明の第2の視点においても、蓄冷材と
して氷(水)を用いることが最も好ましいが、他の蓄冷
材、例えばエチレングリコール等も用いることができ
る。
Also in the second aspect of the present invention, it is most preferable to use ice (water) as the regenerator material, but other regenerator materials such as ethylene glycol can also be used.

【0046】また、氷(水)3中に、伝熱用フィン部5
aが挿入されて氷(水)3に直接接触しているので、両
者間の伝熱性(吸熱性)がよい。なお、伝熱用フィン部
5aは吸熱用フィン5とは、本実施例では一体である
が、熱伝達性が高ければ密接に結合しているような構造
でもよい。冷風用フィン部5bも同様である。
Further, the heat transfer fin portion 5 is placed in the ice (water) 3.
Since a is inserted and is in direct contact with the ice (water) 3, the heat transfer (heat absorption) between the two is good. The heat transfer fin portion 5a is integrated with the heat absorption fin 5 in the present embodiment, but may have a structure in which the heat transfer fin portion 5a and the heat absorption fin portion 5a are closely connected to each other as long as the heat transfer property is high. The same applies to the fin portion 5b for cold air.

【0047】また、上記のような冷却室12内に、送風
手段即ち外気の冷却室への導入手段及び冷気吹き出し手
段(冷風用ファン8)を設置してもよく、冷風送風時に
冷風の漏れが減少して指向性が高まり、そして装置がコ
ンパクトになり、装置移動時にも送風手段(冷風用ファ
ン8)の破損する可能性が減少する。また、冷却室12
内で、冷風用フィン部5bに接触・吸熱されるように、
圧縮ポンプ等により外気を圧送してもよい。
Further, in the cooling chamber 12 as described above, an air blowing means, that is, a means for introducing outside air into the cooling chamber and a cool air blowing means (cool air fan 8) may be installed so that the cold air does not leak when the cold air is blown. This reduces the directivity, increases the compactness of the device, and reduces the possibility of damaging the blowing means (cold air fan 8) even when the device is moved. In addition, the cooling chamber 12
Inside, so that the cool air fin portion 5b comes into contact with and absorbs heat,
The outside air may be pressure-fed by a compression pump or the like.

【0048】<実施例2>図2は、本発明の実施例2に
係るペルチェ蓄冷装置の構造を示す模式断面図であり、
図1に比べて比較的簡単な吸熱用フィン5の構造を採っ
ていて、伝熱用フィン部(図1の5a)がない吸熱用フ
ィン5の構造を採る、ペルチェ素子を備えた蓄冷式冷風
装置の断面図である。なお、実施例1と同じ構成である
箇所は説明を略す。
<Embodiment 2> FIG. 2 is a schematic sectional view showing the structure of a Peltier cool storage apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
A regenerative cold wind equipped with a Peltier element, which has a relatively simple structure of the heat-absorbing fins 5 as compared with FIG. 1 and does not have the heat-transfer fins (5a in FIG. 1). It is sectional drawing of an apparatus. The description of the parts having the same configurations as those in the first embodiment will be omitted.

【0049】即ち、冷却用容器7内部に、ペルチェユニ
ット1の吸熱側の面に当接して、かつ蓄冷材である氷3
を内部に保持している良伝熱性の冷却部材2が冷却用容
器7内に嵌装されている。そして、通気孔10を備えて
いる吸熱フィン5が冷却部材2の蓋部となっている。
That is, inside the cooling container 7, the ice 3 which is in contact with the heat absorbing side surface of the Peltier unit 1 and which is a regenerator material
A cooling member 2 having a good heat conductivity holding therein is fitted in the cooling container 7. The heat-absorbing fins 5 provided with the ventilation holes 10 serve as the lid of the cooling member 2.

【0050】このように実施例1に比べて比較的簡易な
構造(伝熱用フィン部を有さない構造)で、ペルチェ蓄
冷装置ができる。また、冷却部材2と吸熱フィン5が直
接接触しており、伝熱性が高い。さらに冷却部材2と吸
熱フィン5が、夫々氷3の蓄冷槽の底部及び側部、蓋部
を画成しており、別個に蓄冷槽(氷保持容器)を設ける
必要がなくなっている。
As described above, the Peltier cool storage device can be constructed with a relatively simple structure (structure not having fins for heat transfer) as compared with the first embodiment. Further, the cooling member 2 and the heat absorbing fins 5 are in direct contact with each other, so that the heat transfer property is high. Further, the cooling member 2 and the heat absorbing fins 5 respectively define the bottom portion, the side portion and the lid portion of the cold storage tank for the ice 3, so that it is not necessary to separately provide a cold storage tank (ice holding container).

【0051】<実施例3>本実施例は、実施例1又は2
において冷風吹き出し口であり、かつ冷却室12の開閉
口に、装置の作動状態によって開閉制御する開閉扉11
を設けた、ペルチェ素子を有する蓄冷式冷風装置であ
る。
<Embodiment 3> This embodiment is the embodiment 1 or 2.
In the opening / closing door of the cooling chamber 12, the opening / closing door 11 controls opening / closing depending on the operating state of the device.
Is a regenerator type cold air device having a Peltier element.

【0052】図3は、実施例1に係る図1において、状
況(冷房時・蓄冷時)に応じて開閉する冷却室12の開
閉扉11を設けたペルチェ素子を有する蓄冷式冷風装置
である。即ち、冷風吹き出し時にのみ、開閉扉11を開
口して、他の時間は開閉扉11を閉鎖する。これによっ
て外界から冷却室12が暖められることなく、蓄冷(製
氷)が可能である。これによって蓄冷(製氷)時の消費
電力が下がり、また圧縮機冷却に比べて能力の劣るペル
チェ素子の所用数を減少させることができる。また、夜
間の安い電力で長時間かけて水を氷にしてもエネルギ損
失が少ない。
FIG. 3 shows a cold-storage cold-air system having a Peltier element provided with an opening / closing door 11 of a cooling chamber 12 that opens / closes according to the situation (cooling / cooling) in FIG. 1 according to the first embodiment. That is, the opening / closing door 11 is opened only when the cold air is blown, and the opening / closing door 11 is closed at other times. As a result, cold storage (ice making) is possible without the cooling chamber 12 being warmed from the outside. As a result, the power consumption during cold storage (ice making) is reduced, and the number of Peltier elements, which are inferior in capacity to compressor cooling, can be reduced. Moreover, even if water is iced for a long time with cheap electricity at night, energy loss is small.

【0053】さらに、冷房時にもこの開閉扉11を開閉
制御することにより、冷房(冷気)にゆらぎ(1/fゆ
らぎ等)を与えて、最小限の冷房能力(消費電力、蓄冷
能力、及び装置の大きさ)で最大限の冷房効果を与える
ことができる。
Further, by controlling the opening and closing of the opening / closing door 11 even during cooling, a fluctuation (1 / f fluctuation etc.) is given to the cooling (cold air), and the minimum cooling capacity (power consumption, cold storage capacity, and device) is provided. The size of) can give the maximum cooling effect.

【0054】図3では、開閉扉11はヒンジによって開
閉されているが、電動シャッター等でもよい。また手動
でもよい。
In FIG. 3, the opening / closing door 11 is opened and closed by a hinge, but an electric shutter or the like may be used. It may also be manual.

【0055】<実施例4>図4は、冷却流体通過経路に
おける送風ファン及び弁を作動又は開閉制御する制御装
置18を備えたペルチェ素子を有する蓄冷式冷風装置で
ある。なお、実施例1と同じ構成である箇所は説明を略
す。
<Embodiment 4> FIG. 4 shows a regenerator type cold air blower having a Peltier element provided with a controller 18 for controlling the operation or opening / closing of a blower fan and a valve in a cooling fluid passage. The description of the parts having the same configurations as those in the first embodiment will be omitted.

【0056】冷却室12外壁には外気の吸込弁14が設
けられ、冷却室12内のカギ型の空気流路の入口となっ
ている。冷却室12内の流路出口即ち冷却室12とダク
ト16間には吐出弁13が設けられ、冷却された外気の
吐出口となっている。吐出弁13のダクト16側には送
風ファン17が設けられ外気の吸入及び冷気の送風を行
なう。ダクト16は冷気を吹出口15から外界に放出す
る通路である。また冷却室12内には、蓄冷槽3が配置
され、冷却部材2と密着している。
A suction valve 14 for the outside air is provided on the outer wall of the cooling chamber 12 and serves as an inlet of a key-shaped air passage in the cooling chamber 12. A discharge valve 13 is provided between the flow path outlet in the cooling chamber 12, that is, between the cooling chamber 12 and the duct 16 and serves as a discharge port for cooled outside air. A blower fan 17 is provided on the duct 16 side of the discharge valve 13 to suck the outside air and blow the cool air. The duct 16 is a passage that discharges cool air from the air outlet 15 to the outside. A regenerator 3 is arranged in the cooling chamber 12 and is in close contact with the cooling member 2.

【0057】つぎに、動作について詳細に説明する。ペ
ルチェ素子に電流が流れると、一方の面では発熱(放
熱)し、もう一方の面では吸熱(冷却)が起こる。本実
施例では、ペルチェユニット1の冷却室外側が放熱側、
冷却室内側が吸熱(冷却)側であるように電流を流して
いる。容器内部即ち冷却側は、ペルチェ素子によって良
伝熱性の冷却部材2を介して、蓄冷槽中の蓄冷材3が冷
却され蓄冷される。
Next, the operation will be described in detail. When a current flows through the Peltier element, heat is generated (heat dissipation) on one surface and heat absorption (cooling) occurs on the other surface. In this embodiment, the outside of the cooling chamber of the Peltier unit 1 is the heat radiation side,
An electric current is applied so that the inside of the cooling chamber is on the heat absorption (cooling) side. Inside the container, that is, on the cooling side, the Peltier element cools the regenerator material 3 in the regenerator via the cooling member 2 having a good heat conductivity, and cools it.

【0058】一方、冷房時には吸込弁14が開き送風フ
ァンにより外気が冷却室12内に導入されると外気は冷
却部材2及び蓄冷槽3によって冷却されながら、冷却室
12内を通過(循環)して、同じく開かれた吐出弁13
及びダクト16を通過して、吹出口15から冷風が装置
外部に吹き出す。そして、冷却部材2及び蓄冷槽3が外
気の吸熱手段を兼ねていて、外気を冷却する。
On the other hand, during cooling, when the suction valve 14 is opened and the outside air is introduced into the cooling chamber 12 by the blower fan, the outside air passes through the inside of the cooling chamber 12 (circulation) while being cooled by the cooling member 2 and the cold storage tank 3. And the discharge valve 13 also opened
The cold air is blown out of the apparatus from the air outlet 15 after passing through the duct 16. The cooling member 2 and the cold storage tank 3 also serve as heat absorbing means for the outside air, and cool the outside air.

【0059】これら吸込弁14、吐出弁13、送風ファ
ン17、及び吹出口15は制御装置18によって作動す
る。即ち制御装置18の指令により、吐出弁13を開
き、送風ファン17を作動させる。同時に吸込弁14が
開き外気が冷却室12に導入され、蓄冷槽3及び冷却部
材2によって吸熱(冷却)されて、ダクト16を通じて
吹出口15より冷気が放出される。
The suction valve 14, the discharge valve 13, the blower fan 17, and the blowout port 15 are operated by the controller 18. That is, in response to a command from the control device 18, the discharge valve 13 is opened and the blower fan 17 is operated. At the same time, the suction valve 14 is opened, and the outside air is introduced into the cooling chamber 12, the heat is absorbed (cooled) by the regenerator 3 and the cooling member 2, and the cool air is discharged from the outlet 15 through the duct 16.

【0060】制御装置18は、ON−OFFタイマであ
り、例えば夜間(睡眠時)に停止し、昼間(活動時)に
作動(冷房)を行なうよう制御する。また、手動スイッ
チ、あるいは温度センサ、赤外線センサ等を備えてい
て、高温あるいは人間の活動をセンシングして作動(冷
房)する構成であってもよい。いずれも、効率よく蓄冷
・冷房を行なうことができる。
The control device 18 is an ON-OFF timer, and controls so as to stop at night (at the time of sleeping) and perform operation (cooling) at the time of day (at the time of activity), for example. In addition, a manual switch, a temperature sensor, an infrared sensor, or the like may be provided to operate (cool) by sensing high temperature or human activity. In either case, cool storage / cooling can be performed efficiently.

【0061】このような動作をする構成をとることによ
って、蓄冷時には冷却室12と外界は遮断され、冷房時
にのみ冷却室12は外界と導通することによって、無駄
な吸熱(冷房)がなくなり効率よく冷房を行なうことが
できる。
By adopting such a structure as described above, the cooling chamber 12 and the outside world are cut off during cold storage, and the cooling chamber 12 is brought into conduction with the outside world only during cooling, thereby eliminating wasteful heat absorption (cooling) efficiently. Can perform cooling.

【0062】ところで、冷房を連続的に行なうと人間の
感覚が麻痺して、あまり涼しさを感じなくなってしまう
が、しかし、本装置の制御装置18によれば冷房時に、
断続的に送風ファン17、吐出弁13、及び吸込弁14
を作動開放することで、間欠的に冷房を行ない少ない消
費電力で大きな涼風感を与えることができる。従って、
能力の小さいペルチェ素子の有効利用につながり、かつ
小さな蓄冷槽3の熱容量でも長時間、大きな冷房効果が
得られる。
By the way, if the air conditioning is continuously performed, the human sense is paralyzed and the user does not feel much cool. However, according to the control device 18 of the present apparatus, during the air conditioning,
Blower fan 17, discharge valve 13, and suction valve 14 intermittently
By releasing the operation, the cooling can be performed intermittently, and a great feeling of cool breeze can be given with low power consumption. Therefore,
This leads to effective utilization of the Peltier element having a small capacity, and a large cooling effect can be obtained for a long time even with the heat capacity of the small regenerator 3.

【0063】[0063]

【発明の効果】本発明の蓄冷式冷風装置は、蓄冷手段と
して氷(水)を使用することで、氷から水へ相変態する
ときの非常に大きな融解熱(79.7cal/g)を利
用できるので、大きな蓄冷が可能となり、ペルチェ素子
の冷却能の低さを補い、長時間の冷房が可能となった。
従って高価なペルチェ素子の必要量を少なくして、かつ
装置全体を小型化できる。また、蓄冷材が水(氷)であ
ることで、水の状態では冷却中に対流が起こるので、熱
伝達(吸熱)がよく、早く水から氷になって大きな蓄冷
ができるという利点も有する(請求項1に該当)。
EFFECTS OF THE INVENTION The regenerator-type cold-air device of the present invention uses ice (water) as a regenerator to utilize a very large heat of fusion (79.7 cal / g) at the time of phase transformation from ice to water. As a result, a large amount of cold storage is possible, which compensates for the low cooling capacity of the Peltier element and enables long-term cooling.
Therefore, the required amount of expensive Peltier device can be reduced and the entire device can be downsized. In addition, since the regenerator material is water (ice), convection occurs during cooling in a water state, so that heat transfer (heat absorption) is good, and there is an advantage that water can be quickly turned into ice and large regenerator can be stored ( Applicable to claim 1).

【0064】また、ペルチェ素子吸熱面、第1吸熱部材
(冷却部材2)、蓄冷手段(氷(水)3)、第2吸熱部
材(吸熱フィン5(伝熱用フィン5a、冷風用フィン5
b))を全て冷却用容器(冷却室12内)に格納するこ
とによって、コンパクトな構造となり、その上蓄冷時に
冷気が逃げにくく、ペルチェ素子による吸熱効率(蓄
冷、製氷効率)を高めることができ、ペルチェ素子の冷
却能の低さを補い、長時間の冷房を行なうことが可能と
なった。従って高価なペルチェ素子の必要量を少なくし
て、かつ装置全体を一層小型化できる(請求項2に該
当)。その上、前記蓄冷手段が水ないし氷であれば上記
のような効果(請求項1に該当)を一層有する(請求項
3に該当)。
Further, the Peltier element heat absorbing surface, the first heat absorbing member (cooling member 2), the regenerator (ice (water) 3), the second heat absorbing member (heat absorbing fin 5 (heat transfer fin 5a, cold air fin 5)
By storing all b)) in a cooling container (inside the cooling chamber 12), a compact structure is achieved, and in addition cold air does not easily escape during cold storage, and the heat absorption efficiency (cold storage, ice making efficiency) by the Peltier element can be increased. , The low cooling capacity of the Peltier element was compensated, and it became possible to perform long-term cooling. Therefore, the required amount of the expensive Peltier element can be reduced, and the entire device can be further downsized (corresponding to claim 2). In addition, if the cold storage means is water or ice, the above effect (corresponding to claim 1) is further provided (corresponding to claim 3).

【0065】また、蓄冷時には閉じ、放冷時にのみ開く
冷却室と外気を隔てる断熱性の冷却室の開閉扉を設ける
ことによって、蓄冷時に冷気を逃さずかつ外界の暖気に
触れずに、ペルチェ素子による吸熱効率(蓄冷、製氷効
率)を高めることができ、ペルチェ素子の冷却能の低さ
を補い、長時間の冷房が可能となった。従って高価なペ
ルチェ素子の必要量を少なくして、かつ装置全体を小型
化できる。さらに、この開閉扉を開閉制御することによ
って冷気にゆらぎを与え、涼しさの感覚を持続させるこ
とができる(請求項4に該当)。
Further, by providing an opening / closing door of a heat-insulating cooling chamber that separates the outside air from the cooling chamber that closes during cold storage and opens only during cooling, the Peltier element does not escape cold air during warm storage and does not touch the warmth of the outside world. The heat absorption efficiency (cold storage, ice making efficiency) can be increased, and the low cooling capacity of the Peltier device is compensated for, which enables cooling for a long time. Therefore, the required amount of expensive Peltier device can be reduced and the entire device can be downsized. Further, by controlling the opening / closing of the opening / closing door, fluctuations can be given to the cold air, and a feeling of coolness can be maintained (corresponding to claim 4).

【0066】さらに、冷却された外気を外界に放出する
送風手段(冷風用ファン8)も冷却室内に設けることに
よって、冷風送風時に冷風の漏れが減少して指向性が高
まり、かつ一層装置がコンパクトになり、装置移動時の
送風手段の破損の危険性も減少する(請求項8に該
当)。
Further, by providing the blowing means (cold air fan 8) for discharging the cooled outside air to the outside in the cooling chamber, the leakage of the cold air is reduced when the cool air is blown, the directivity is enhanced, and the apparatus is more compact. As a result, the risk of breakage of the blower when the device is moved is reduced (corresponding to claim 8).

【0067】また、蓄冷材(例えば氷3)中に、吸熱
(及び伝熱手段、例(伝熱用フィン部5a))が挿入さ
れていれば、蓄冷材に直接接触しているので、両者間の
伝熱性(吸熱性)がよく、冷風の送風開始後迅速に冷た
い風が得られる(請求項5に該当)。
If heat absorption (and heat transfer means, eg (heat transfer fin portion 5a)) is inserted into the cold storage material (for example, ice 3), it is in direct contact with the cold storage material. The heat transfer property (heat absorption property) between them is good, and cold air can be obtained quickly after the start of blowing cold air (corresponding to claim 5).

【0068】また、第1吸熱部材(例えば冷却部材2)
と第2吸熱部材(例えば吸熱フィン5)とで蓄冷手段3
を収容する蓄冷槽を形成して、部品点数の削減及び装置
の小型化ができる(請求項6に該当)。
The first heat absorbing member (for example, the cooling member 2)
And the second heat absorbing member (for example, the heat absorbing fins 5), the regenerator 3
It is possible to reduce the number of parts and downsize the device by forming a cool storage tank that accommodates (corresponding to claim 6).

【0069】また、蓄冷材の温度による体積変化がある
場合(例えば氷(水)を用いる場合)、蓄冷槽又は蓄冷
槽の外壁を画成して外気及び蓄熱材に接する冷風用フィ
ンに通気孔を設けることによって、蓄冷時に水から氷へ
の変態に伴う体積膨張(蓄冷材の温度変化による体積変
化)による冷却室等の破壊を防止することができる。な
お、このような通気孔を設けた場合特に、冷却側装置全
体を容器内に格納する開閉扉を設けることによって、蓄
冷時(製氷時)に前記開閉扉を閉鎖しておけば無駄に外
気を吸熱することがない(請求項7に該当)。
When there is a volume change due to the temperature of the cold storage material (for example, when ice (water) is used), the cold storage fin or the outer wall of the cold storage reservoir is defined and the fins for cold air contacting the outside air and the heat storage material are vented. By providing the above, it is possible to prevent destruction of the cooling chamber or the like due to volume expansion (volume change due to temperature change of the regenerator material) accompanying transformation of water into ice during regenerator storage. In addition, especially when such a vent hole is provided, by providing an opening / closing door for storing the entire cooling side device in the container, it is useless to remove the outside air if the opening / closing door is closed during cold storage (during ice making). It does not absorb heat (corresponding to claim 7).

【0070】その上、冷却部材2と吸熱フィン5を一体
又は結合させることによって伝熱効率を高めて、吸熱を
早くすることができる。また、本発明の装置は圧縮回転
機のような大型装置を有さないので、非常に小型化で
き、かつ騒音部もないので、ベッド、机、トイレ等の局
所冷房装置に非常に適している。また、安価な夜間電力
を利用して蓄冷を行ない、昼間冷房を行なう装置として
も適している。
Moreover, by integrally or coupling the cooling member 2 and the heat absorbing fins 5, the heat transfer efficiency can be improved and the heat absorption can be accelerated. Further, since the device of the present invention does not have a large-sized device such as a compression rotator, it can be made extremely small and has no noise part, so that it is very suitable for a local cooling device such as a bed, a desk or a toilet. . Further, it is also suitable as a device for performing daytime cooling by performing cold storage using inexpensive nighttime electric power.

【0071】なお、本発明はいずれも、蓄冷材を蓄熱材
に換えて、例えば比熱及び熱伝導率の大きいSiC、S
34等のセラミックスを使用して、ペルチェ素子への
通電方向を逆にすれば、暖房装置となる。
In each of the present inventions, the cold storage material is replaced by a heat storage material, and, for example, SiC or S having a large specific heat and high thermal conductivity is used.
By using ceramics such as i 3 N 4 and reversing the energization direction to the Peltier element, a heating device is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は本発明の実施例1に係り、ペルチェ素子
を備えた蓄冷式冷風装置の断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a regenerator type cold air device including a Peltier device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図2は本発明の実施例2に係り、伝熱用フィン
部(図1の5a)がない吸熱用フィン5の構造を採る、
ペルチェ素子を備えた蓄冷式冷風装置の断面図である。
FIG. 2 relates to a second embodiment of the present invention and adopts a structure of a heat absorbing fin 5 without a heat transfer fin portion (5a in FIG. 1),
It is a sectional view of a regenerator type cold air device provided with a Peltier element.

【図3】図3は本発明の実施例3に係り、装置の作動状
態によって開閉する冷却室の開閉扉を有する、ペルチェ
素子を備えた蓄冷式冷風装置の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a regenerator-type cold air device including a Peltier element having an opening / closing door of a cooling chamber that opens / closes according to an operating state of the device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】図4は本発明の実施例4に係り、冷却流体通過
経路に設けられている、送風ファン及び弁を作動又は開
閉制御する制御装置を有する、ペルチェ素子を備えた蓄
冷式冷風装置の断面図である。
FIG. 4 relates to a fourth embodiment of the present invention, and a regenerator type cold air device provided with a Peltier element having a control device for operating or opening / closing a blower fan and a valve provided in a cooling fluid passage. FIG.

【図5】図5は、従来例のペルチェ素子を備えた蓄冷式
保冷装置の一部切り欠き正面図である。
FIG. 5 is a partially cutaway front view of a regenerator with a Peltier element of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ペルチェユニット 2 冷却部材(第1吸熱部材) 3 氷(水)、(蓄冷槽) 4 空気槽 5 吸熱用フィン(第2吸熱部材) 5a 伝熱用フィン部 5a 冷風用フィン部 6 放熱用フィン 7 冷却用容器 8 冷風用ファン(送風手段) 9 放熱用ファン 10 通気孔 11 開閉扉 12 冷却室 13 吐出弁 14 吸込弁 15 吹出口 16 ダクト 17 送風ファン 18 制御装置 1 Peltier Unit 2 Cooling Member (First Heat Absorbing Member) 3 Ice (Water), (Cool Storage Tank) 4 Air Tank 5 Heat Absorbing Fin (Second Heat Absorbing Member) 5a Heat Transfer Fin 5a Cold Air Fin 6 Heat Dissipation Fin 7 Cooling Container 8 Cold Air Fan (Blower) 9 Radiating Fan 10 Vent Hole 11 Opening / Closing Door 12 Cooling Chamber 13 Discharge Valve 14 Suction Valve 15 Outlet 16 Duct 17 Blower Fan 18 Control Device

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ペルチェ素子を備えた冷却用容器内に、蓄
冷手段として水ないし氷を有することを特徴とするペル
チェ素子を備えた蓄冷式冷風装置。
1. A regenerator-type cool air device having a Peltier element, wherein water or ice is included as a regenerator in a cooling container having a Peltier element.
【請求項2】冷却用容器と、 前記冷却用容器に取り付けられたペルチェ素子と、 前記ペルチェ素子により吸熱されるように設けられた第
1吸熱部材と、 前記第1吸熱部材により吸熱されるように設けられた蓄
冷手段と、 前記蓄冷手段に吸熱されかつ外気から吸熱するように設
けられた第2吸熱部材と、を有し、及び、 前記第1吸熱部材、蓄冷材、及び第2吸熱部材がいずれ
も前記冷却用容器内に収容されていることを特徴とする
ペルチェ素子を備えた蓄冷式冷風装置。
2. A cooling container, a Peltier element attached to the cooling container, a first heat absorbing member provided to absorb heat by the Peltier element, and heat absorbed by the first heat absorbing member. And a second heat absorbing member which is provided so as to be absorbed by the cool storing unit and to absorb heat from the outside air, and the first heat absorbing member, the cool storage member, and the second heat absorbing member. All of which are housed in the cooling container, a regenerator-type cold air device having a Peltier element.
【請求項3】前記蓄冷手段が水ないし氷であることを特
徴とする請求項2に記載のペルチェ素子を備えた蓄冷式
冷風装置。
3. A regenerator-type cold air device having a Peltier element according to claim 2, wherein the regenerator is water or ice.
【請求項4】冷却用容器に設けられた冷風吹き出し口
を、蓄冷時には閉鎖し、冷風吹き出し時には開口又は開
閉を繰り返すような開閉手段を設けたことを特徴とする
請求項1〜3のいずれかに記載のペルチェ素子を備えた
蓄冷式冷風装置。
4. The opening / closing means for closing the cold air outlet provided in the cooling container at the time of cold storage, and for opening or closing the cold air at the time of blowing cold air is provided. A regenerator-type cold-air device equipped with the Peltier device according to 1.
【請求項5】前記第2吸熱部材が、蓄冷手段に直接接触
するような多数の棒状体又は/及び面状体を備えている
ことを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載のペル
チェ素子を備えた蓄冷式冷風装置。
5. The second heat absorbing member is provided with a large number of rod-shaped bodies and / or sheet-shaped bodies which come into direct contact with the cold storage means, according to any one of claims 2 to 4. Regenerator type cool air device equipped with Peltier element.
【請求項6】前記第1及び第2吸熱部材が蓄冷手段を格
納する蓄冷槽を画成していることを特徴とする請求項2
〜5のいずれかに記載のペルチェ素子を備えた蓄冷式冷
風装置。
6. The cold storage tank for storing the cold storage means, wherein the first and second heat absorbing members define a cold storage tank.
A regenerator type cold air device comprising the Peltier device according to any one of items 1 to 5.
【請求項7】前記蓄冷槽が、少なくとも1つの蓄冷手段
と外気との間の通気孔を有することを特徴とする請求項
2〜6のいずれかに記載のペルチェ素子を備えた蓄冷式
冷風装置。
7. The regenerator-type cool air device with a Peltier element according to claim 2, wherein the regenerator has a vent hole between at least one regenerator and the outside air. .
【請求項8】前記冷却用容器内に、前記第2吸熱部材に
よって吸熱された外気を吹き出すような送風手段を設け
たことを特徴とする請求項2〜7のいずれかに記載のペ
ルチェ素子を備えた蓄冷式冷風装置。
8. The Peltier element according to claim 2, wherein a blowing means for blowing out the outside air absorbed by the second heat absorbing member is provided in the cooling container. A cool storage type cold air device.
JP6076319A 1994-03-24 1994-03-24 Cold storage type cold air apparatus with peliier device Withdrawn JPH07260188A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10132339A (en) * 1996-11-05 1998-05-22 Nippon Oil Co Ltd Cold air machine
CN102620467A (en) * 2012-03-21 2012-08-01 美的集团有限公司 Electronic refrigerating device capable of accumulating cold
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