JPH0749157A - 熱電素子を用いた冷却加熱装置 - Google Patents

熱電素子を用いた冷却加熱装置

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JPH0749157A
JPH0749157A JP19337893A JP19337893A JPH0749157A JP H0749157 A JPH0749157 A JP H0749157A JP 19337893 A JP19337893 A JP 19337893A JP 19337893 A JP19337893 A JP 19337893A JP H0749157 A JPH0749157 A JP H0749157A
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JP
Japan
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cooling
thermoelectric element
liquid
heat
heat pipe
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JP19337893A
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Masaru Kishimoto
本 勝 岸
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SAINIKUSU KK
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SAINIKUSU KK
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2321/00Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B2321/02Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effects; using Nernst-Ettinghausen effects
    • F25B2321/025Removal of heat
    • F25B2321/0251Removal of heat by a gas

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  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】熱電素子を水槽やビーカーなど容器の中の液体
に入れないで、その液体を簡単に冷却あるいは加熱する
ことができる熱電素子を用いた小型の冷却加熱装置を提
供することを目的とする。 【構成】電源を印加すると一方の素子面1aが冷却ある
いは加熱し、他方の素子面1bがその逆の作用をする熱
電素子1と、この一方の素子面1aに熱伝導良く一端部
3aを接続したヒートパイプ3と、他方の素子面1bに
熱伝導良く接続した放熱部材5とよりなる熱電素子を用
いた冷却加熱装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、水槽やビーカーなど
の容器に入れられた液体を簡単に冷却あるいは加熱する
ことができる熱電素子を用いた冷却加熱装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、熱電素子を用いた冷却加熱装置と
しては種々なものが開発されている。例えば実公昭39
−34031号公報に示すようなものがある。これは内
側に冷却または加熱用の流体を通す熱交換器をかこみ、
外側に温度調節すべき流体を通す熱交換器を取着けた熱
電冷却素子よりなる温度調節装置である。
【0003】また、従来の熱電素子を用いた冷却加熱装
置として実公昭44−9098号公報に示すようなもの
がある。これはペルチェ効果を利用した冷却加熱装置に
於いて、内部熱交換器の各側面へ熱伝導的に密接する各
熱電支持板の外側面を楔状多角形を有する傾斜面とした
熱電支持板群と、上記傾斜面と同型で細先端側を閉塞
し、この細先端の反対側を開口状とし、耐蝕性金属で接
合箇所を設けることなく一体的に形成した外部熱交換容
器とを有す、上記熱電支持板群の傾斜面を上記外部熱交
換容器の内側面へ熱伝導的に密着するように挿入配設
し、この外部熱交換容器の開口部を掩蓋にて密封掩敝し
た冷却加熱装置である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記従来のような冷却
加熱装置は、いずれも熱電素子をケースに挿入して密閉
し、その冷却加熱面が水槽の液中に位置する構造となっ
ているため、熱電素子の放熱側に冷却用の水または空気
を送り込むスペースが必要となり、冷却加熱装置の小型
化や冷却加熱効果を図るのに不具合があった。また、冷
却加熱装置が水槽の液中に入れられるので、それが腐食
し漏電するなどの故障が生じ易いなどの問題があった。
【0005】この発明は、前記課題を解決するため、小
型で熱電素子を水槽やビーカーなどの容器の中の液体に
入れないで、その液体を簡単に冷却あるいは加熱するこ
とができる熱電素子を用いた冷却加熱装置を提供するこ
とを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は前記課題を解
決するために、電源を印加すると一方の素子面1aが冷
却あるいは加熱し、他方の素子面1bがその逆の作用を
する熱電素子1と、この一方の素子面1aに熱伝導良く
一端部3aを接続したヒートパイプ3と、他方の素子面
1bに熱伝導良く接続した放熱部材5とよりなる熱電素
子を用いた冷却加熱装置としたものである。
【0007】また、ヒートパイプ3の一端部3aを熱電
素子1の一方の素子面1aに熱伝導良く接続するため
に、良熱伝導金属ブロック4にヒートパイプ3の一端部
3aを接続し、この良熱伝導金属ブロック4を熱電素子
1の一方の素子面1aに密接し、放熱部材5を強制空冷
するようにした熱電素子を用いた冷却加熱装置としたも
のである。
【0008】また、一端部3aを熱電素子1の一方の素
子面1aに接続したヒートパイプ3の他端部3bを容器
の中の液体に入れた状態を保持できるように、容器の一
側に固定・取外自在のクランプ10を冷却加熱装置に設
けた熱電素子を用いた冷却加熱装置としたものである。
【0009】また、一端部3aを熱電素子1の一方の素
子面1aに接続したヒートパイプ3の他端部3bを筒体
12で囲み、この筒体12の下端部12a内に筒体内の
液体を筒体外に押し出すスクリュー13あるいは噴流式
ポンプ13′を設け、筒体12の下端部12aと反対側
の外周12bに液体を筒体内に吸入する吸入孔12c,
12c′を設けた熱電素子を用いた冷却加熱装置とした
ものである。
【0010】
【作用】この発明の熱電素子を用いた冷却加熱装置は、
前記のように構成することにより、熱電素子1に電源を
印加すると、その一方の素子面1aが冷却あるいは加熱
し、その冷却あるいは加熱をヒートパイプ3の一端部3
aに伝導し、このヒートパイプ3の他端部3bを容器の
液体の中に入れることにより、その液体を冷却あるいは
加熱することができる。
【0011】また、液体が入れられた容器の一側に、冷
却加熱装置に設けたクランプ10を取り付けることによ
り、容易にヒートパイプ3の他端部3bを容器の液体の
中に入れて保持することができる。
【0012】また、ヒートパイプ3の他端部3bを囲ん
だ筒体12の下端部12aと反対側の外周12bに吸入
孔12c,12c′を設け、下端部12a内に設けたス
クリュー13あるいは噴流式ポンプ13′を回転させる
ことにより、前記吸入孔12c,12c′から筒体内に
液体を吸入し、筒体内の液体を筒体外に押し出して、液
体を循環させてその液体を速やかに所望の温度にするこ
とができる。
【0013】
【実施例】以下、図面に従ってこの発明の熱電素子を用
いた冷却加熱装置のそれぞれの実施例について詳細に説
明する。図1はこの発明の熱電素子を用いた冷却加熱装
置を水槽に取付けた状態の正面図、図2はこの発明の熱
電素子を用いた冷却加熱装置をビーカーに取付けた状態
の正面図、図3はこの発明の熱電素子を用いた冷却加熱
装置の平面図である。
【0014】これらの図において、1はリード線2を介
して電源を印加すると一方の素子面1aが冷却あるいは
加熱し、他方の素子面1bがその逆の作用をする周知の
熱電素子、3はこの熱電素子1の一方の素子面1aに熱
伝導良く一端部3aを接続した周知のヒートパイプで、
このヒートパイプ3の材質としては耐腐食性を有するス
テンレスやチタンなどを採用する。
【0015】そのヒートパイプ3の一端部3aを熱伝導
良く前記熱電素子1の一方の素子面1aに接続するため
に、アルミあるいは銅製の良熱伝導金属ブロック4にヒ
ートパイプ3の一端部3aを接続し、この良熱伝導金属
ブロック4を熱電素子1の一方の素子面1aに密接させ
る。
【0016】5は前記熱電素子1の他方の素子面1bに
熱伝導良く接続した放熱フィン5aを有する放熱部材
で、この放熱部材5は装置枠体6に断熱性の固定部材7
を介して固定され、前記良熱伝導金属ブロック4は前記
放熱部材5に螺子8を介して固定されている。
【0017】9は前記放熱部材5の放熱フィン5aを強
制空冷するためのファンで、図示しないモーターで回転
される。10は前記装置枠体6の下面に固定した逆凹状
のクランプで、その一方の垂直片10aに螺子杆10b
を螺合し、この螺子杆10bの先端10b′と他方の垂
直片10cとで水槽11あるいはビーカー11′の一側
部を挟んで、冷却加熱装置のヒートパイプ3の他端部3
bを水槽11あるいはビーカー11′の液体の中に入れ
た状態で、この冷却加熱装置を保持するようにしてい
る。10b″は螺子杆10bを回転させるつまみであ
る。
【0018】図4は冷却加熱装置の他の実施例を示す正
面図で、図5は同平面図であり、前記実施例と同一部に
は同一符号を付けその詳細な説明は省略する。この実施
例が前記実施例と相違する点は、一端部3aを熱電素子
1の一方の素子面1aに接続したヒートパイプ3の他端
部3bを円筒状の筒体12で囲み、この筒体12の下端
部12a内に筒体内の液体を筒体外に押し出すスクリュ
ー13を設け、筒体12の下端部12aと反対側の外周
12bに液体を筒体内に吸入する円形の吸入孔12cを
設けたものである。
【0019】前記スクリュー13は回転軸14の下端1
4aに取り付けられ、回転軸14の上端14bはモータ
ー15の回転軸に連結されている。前記回転軸14およ
びその下端14aに取り付けられたスクリュー13は筒
体12の軸心部に位置するように配設しなければならな
いので、前記ヒートパイプ3の他端部3bは前記回転軸
14を逃げるように適宜曲げられている。
【0020】16は前記筒体12の中に配設した温度セ
ンサーで、この温度センサー16で得られる温度に対応
する大きさの信号に基づいて、図示しない制御回路を制
御し、この制御回路によって前記熱電素子1に印加する
電源電圧の大きさ、電源のオンオフ、電源の極性の制御
などを行うことによって、水槽11あるいはビーカー1
1′の液体の温度を所望の値に一定に保持することがで
きるようにしている。
【0021】なお、前記ヒートパイプ3の他端部3bを
囲む筒体12は、円筒状に限らず、図6に示すように、
四角筒状にしてもよい。また、前記筒体12の下端部1
2aと反対側の外周12bに設けた円形の吸入孔12c
に代えて、図7に示すような長円形の吸入孔12c′を
設けた方が、液体を筒体内に吸入する作用が良くなる。
【0022】また、前記筒体12の下端部12a内に設
けたスクリュー13に代えて、図8に示すような噴流式
ポンプ13′を設けた方が、前記筒体12内で冷却加熱
した液体を、筒体12の外により強く押し出して水槽1
1の中で良く循環させることができる。この噴流式ポン
プ13′は、前記筒体12の下端を閉塞したキャップ1
3aと、前記回転軸14の下端に取り付けた垂直翼13
bと、前記回転軸14の回りに液体の吸い込み孔を有し
前記垂直翼スクリュー13bの上方の筒体12内を仕切
った仕切板13cと、前記筒体12の下端部の周面の垂
直翼スクリュー13bとの対向部に設けた液体吹出口1
3dとより形成されている。
【0023】また、このヒートパイプ3の他端部3b
を、水槽11あるいはビーカー11′の液体の中に入れ
ないで、図9に示すように、アルミあるいは銅製の良熱
伝導金属ブロック17に穿設した穴17aに挿入し、こ
の良熱伝導金属ブロック17の上にビーカー11′を置
いて、このビーカー11′の中の液体を冷却あるいは加
熱することができる。
【0024】
【発明の効果】この発明は、以上説明したような熱電素
子を用いた冷却加熱装置とすることにより、熱電素子を
水槽あるいはビーカーの液体の中に入れないので、熱電
素子が、液体と触れて漏電したり、液体により腐食して
破損することがなくなる。
【0025】また、この熱電素子を用いた冷却加熱装置
を構成する熱電素子に電源を印加すると、その一方の素
子面が冷却あるいは加熱し、その冷却あるいは加熱をヒ
ートパイプの一端部に伝導し、このヒートパイプの他端
部を容器の液体の中に入れることにより、その液体を冷
却あるいは加熱することができ、そのヒートパイプは、
密閉構造で、かつ、構造がシンプルで機構部を持たない
ので、磨耗や消耗などによる冷却加熱装置の故障が発生
しなくなる。
【0026】また、この冷却加熱装置は小型に作ること
ができ、液体が入れられた水槽やビーカーなどの容器の
一側に、冷却加熱装置に設けたクランプを取り付けるこ
とにより、容易に冷却加熱装置を構成するヒートパイプ
の他端部を容器の液体の中に入れて保持することができ
る。
【0027】また、ヒートパイプの他端部を筒体で囲
み、その筒体の先端部と反対側の外周に吸入孔を設け、
先端部内にスクリューあるいは噴流式ポンプを設けてそ
れを回転させることにより、前記吸入孔から筒体内に液
体を吸入し、筒体内の液体を筒体外に押し出して、液体
を循環させてその液体を速やかに所望の温度にすること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の熱電素子を用いた冷却加熱装置を水
槽に取付けた状態の正面図である。
【図2】この発明の熱電素子を用いた冷却加熱装置をビ
ーカーに取付けた状態の正面図である。
【図3】この発明の熱電素子を用いた冷却加熱装置の平
面図である。
【図4】この発明の熱電素子を用いた冷却加熱装置の他
の実施例のものを水槽に取付けた状態の正面図である。
【図5】この発明の熱電素子を用いた冷却加熱装置の他
の実施例の平面図である。
【図6】この発明の熱電素子を用いた冷却加熱装置の更
に他の実施例の平面図である。
【図7】この発明の熱電素子を用いた冷却加熱装置の更
に他の実施例のものを水槽に取付けた状態の正面図であ
る。
【図8】この発明の熱電素子を用いた冷却加熱装置の更
に他の実施例のものを水槽に取付けた状態の正面図であ
る。
【図9】この発明の熱電素子を用いた冷却加熱装置の使
用例を変えた正面図である。
【符号の説明】
1 熱電素子 1a 一方の素子面 1b 他方の素子面 2 リード線 3 ヒートパイプ 3a 一端部 3b 他端部 4 良熱伝導金属ブロック 5 放熱部材 5a 放熱フィン 6 装置枠体 7 固定部材 8 螺子 9 ファン 10 クランプ 11 水槽 11′ ビーカー 12 筒体 12a 下端部 12b 外周 12c 円形の吸入孔 12c′ 長円形の吸入孔 13 スクリュー 13′ 噴流式ポンプ 14 回転軸 15 モーター 16 温度センサー 17 良熱伝導金属ブロック 17a 穴

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電源を印加すると一方の素子面が冷却ある
    いは加熱し、他方の素子面がその逆の作用をする熱電素
    子と、この一方の素子面に熱伝導良く一端部を接続した
    ヒートパイプと、他方の素子面に熱伝導良く接続した放
    熱部材とよりなることを特徴とする熱電素子を用いた冷
    却加熱装置。
  2. 【請求項2】ヒートパイプの一端部を熱電素子の一方の
    素子面に熱伝導良く接続するために良熱伝導金属ブロッ
    クにヒートパイプの一端部を接続し、この良熱伝導金属
    ブロックを熱電素子の一方の素子面に密接し、放熱部材
    を強制空冷するようにしたことを特徴とする請求項1に
    記載の熱電素子を用いた冷却加熱装置。
  3. 【請求項3】一端部を熱電素子の一方の素子面に接続し
    たヒートパイプの他端部を容器の中の液体に入れた状態
    を保持できるように、容器の一側に固定・取外自在のク
    ランプを冷却加熱装置に設けたことを特徴とする請求項
    1に記載の熱電素子を用いた冷却加熱装置。
  4. 【請求項4】一端部を熱電素子の一方の素子面に接続し
    たヒートパイプの他端部を筒体で囲み、この筒体の下端
    部内に筒体内の液体を筒体外に押し出すスクリューある
    いは噴流式ポンプを設け、筒体の下端部と反対側の外周
    に液体を筒体内に吸入する吸入孔を設けたことを特徴と
    する請求項1に記載の熱電素子を用いた冷却加熱装置。
JP19337893A 1993-08-04 1993-08-04 熱電素子を用いた冷却加熱装置 Pending JPH0749157A (ja)

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