JPH08145522A - 電子冷凍式冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電子式冷却ユニットの組み込み作業が容易で、
かつ信頼性の高い電子冷凍式冷蔵庫を提供する。 【構成】ペルチェ素子からなるサーモモジュール３を断
熱筐体１に組み込み、かつサーモモジュールを挟んでそ
の吸熱面，放熱面にそれぞれフィン付きヒートシンク
５，受熱ブロック６を伝熱結合するとともに、受熱ブロ
ックに自冷式ヒートパイプ８を接続した電子冷凍式冷蔵
庫において、前記サーモモジュールをヒートシンク，受
熱ブロックとともに断熱筐体の側壁面の開口部に組み込
むとともに、受熱ブロックに接続したヒートパイプの放
熱部を断熱筐体の背面側に引回して配管し、かつ冷蔵ユ
ニットの組立体とこれを組み込む断熱筐体の開口ブロッ
ク周縁との間の隙間を断熱層１１で閉塞する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷却手段にペルチェ素
子のサーモモジュールを採用した電子冷凍式冷蔵庫に関
する。

【０００２】

【従来の技術】電子冷凍式冷蔵庫として、ペルチェ素子
のサーモモジュール（二枚のセラミック板の間にのＰ
形，Ｎ形半導体素子をπ形に接合したペルチェ素子を多
数直列に接続して組立てたもの）を冷蔵庫の断熱筐体に
組み込んで構成し、サーモモジュールに通電そのペルチ
ェ効果を利用して庫内を保冷するようにしたものが特公
平５−１７４６９号公報などで公知である。

【０００３】また、サーモモジュールの放熱手段として
ヒートパイプを採用した電子冷却ユニットが、本発明と
同一出願人より特願平６−５６４０６号として既に提案
されている。図５はヒートパイプ付き電子冷却ユニット
を採用した前記提案になる電子冷凍式冷蔵庫の構成図で
あり、図において、１は電子冷蔵庫の断熱筐体、２は前
面扉であり、断熱筐体１の後壁にはペルチェ素子からな
るサーモモジュール３を含む冷却ユニットが装備されて
いる。すなわち、吸熱面を庫内側に向け配置したサーモ
モジュール３を挟んでその吸熱面には伝熱板４を介して
フィン付きヒートシンク５が、また放熱面には受熱ブロ
ック６が伝熱的に結合されており、かつ受熱ブロック６
にはＵベント形の連結パイプ７を介して自冷式の放熱用
ヒートパイプ８が接続されており、該ヒートパイプ８が
筐体１の背面側にヘアピン状に引き回して配管されてい
る。なお、８ａはヒートパイプ８の放熱フィン、９はヒ
ートパイプ８を包囲した保護カバーである。

【０００４】かかる構成で、直流電源からサーモモジュ
ール３に通電すると、ペルチェ効果によってサーモモジ
ュール３の吸熱面と放熱面との間に温度差が発生し、庫
内の熱がヒートシンク４，サーモモジュール３，ヒート
パイプ８を通じて大気側に放熱され、庫内が低温に保冷
される。なお、冷蔵庫の断熱筐体１に先記した冷却ユニ
ットを組み込むには、別な組立工程であらかじめサーモ
モジュール３，吸熱側のヒートシンク５，受熱ブロック
６，ヒートパイプ８を一体に組立て、この冷却ユニット
組立体を筐体１の後壁に開口した窓穴へ背面側から差し
入れて定位置に固定し、その後に筐体１の開口ブロック
と冷却ユニット組立体との間の隙間を断熱ブロック１０
などで閉塞するように断熱処理している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した従
来の構成ではヘアピン状に配管したヒートパイプ８が冷
却ユニットの受熱ブロック６の背後に殆ど重なり合うよ
うに近接している。このために、断熱筐体１の開口部に
前記冷却ユニットの組立体を装着するに際して、ヒート
パイプ８，および放熱フィン８ａが障害物となって筐体
１の開口部周辺に十分な作業スペースを確保することが
できず、筐体１への冷却ユニットの固定，並びに筐体の
開口部と冷却ユニットとの間の隙間を閉塞する組立作業
がやり難くくなる。さらに、ヒートパイプ８をヘヤピン
状に配管するために受熱ブロック６との間にＵベント形
の連結パイプ７を気密溶接する工程が必要となってコス
ト高となるほか、パイプ溶接継目が長期使用の間に剥離
するなど信頼性にも問題がある。

【０００６】本発明は上記の点にかんがみなされたもの
であり、冷却ユニットの組立構造を改良することによ
り、前記課題を解決して組立，信頼性の面で優れた効果
を発揮する電子冷凍式冷蔵庫を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
り、サーモモジュールをヒートシンク，受熱ブロックと
ともに断熱筐体の側壁面開口部に組み込むとともに、受
熱ブロックに接続したヒートパイプの放熱部を断熱筐体
の背面側に引回して配管して構成することにより達成さ
れる。

【０００８】また、前記の構成においては、受熱ブロッ
クの内部にヒートパイプの作動液を収容した液溜まりを
形成するとともに、該受熱ブロックをヒートパイプの蒸
発部として前記液溜りに連通接続したヒートパイプを斜
め上方の向きに配管した構成、さらにはサーモモジュー
ル，吸熱体受熱ブロックの組立体と、これを組み込む筐
体の開口部周縁との間の隙間に断熱材を充填して閉塞し
た構成を採用して実施するのがよい。

【０００９】

【作用】上記の構成において、冷蔵庫内はサーモモジュ
ールのペルチェ効果により保冷される。また、サーモモ
ジュールからの放熱は受熱ブロックに伝熱し、ここでヒ
ートパイプに封入した作動液の蒸発／凝縮サイクルによ
り蒸発部から放熱部に向けて熱輸送された後、ヒートパ
イプの放熱フィンを通じて周囲外気中に熱放散される。
なお、放熱用のヒートパイプは蒸発部を下に、放熱フィ
ンを設けた放熱部を上にして上方斜めに配管されてお
り、前記の蒸発／凝縮サイクルに伴って凝縮した作動液
はヒートパイプの中を重力により流下して蒸発部に還流
する。また、ヒートパイプを接続した受熱ブロックに液
溜りを設けてここにヒートパイプの作動液を収容してお
くことにより、サーモモジュールと作動液との間の伝熱
経路の熱抵抗が小さくなり、これにより熱伝達が効率よ
く行える。

【００１０】一方、サーモモジュール，吸熱側のヒート
シンク，受熱ブロック，放熱用ヒートパイプからなる冷
却ユニットの組立体を断熱筐体の側壁開口部へ組み込む
場合に、受熱ブロックから引出したヒートパイプの放熱
部は受熱ブロックの背後に重ならないように筐体の背面
側へ向けて延在しているので、ヒートパイプ，およびそ
の放熱フィンなどに邪魔されることなく、十分な作業ス
ペースを確保して冷却ユニット組立体の固定，および筐
体開口部との間の隙間を伝熱材で閉塞するなどの組立作
業が楽に行える。また、ヒートパイプは、ヒートパイプ
自身の途中箇所をＬ字形に曲げ加工するだけで対応で
き、連結パイプの溶接などに起因する信頼性低下の心配
も一切不要である。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図４に基
づいて説明する。なお、実施例の図中で図５に対応する
部分には同じ符号が付してある。まず、電子式冷却ユニ
ットの組立体は基本的に図５と同様であり、ペルチェ素
子からなるサーモモジュール３と、該サーモモジュール
３の吸熱面側に平板状の伝熱ブロック４を介して伝熱的
に結合したフィン付きヒートシンク５と、サーモモジュ
ール３の放熱面側に平板状の受熱ブロック６を介して接
続た自冷式ヒートパイプ８とから組立て構成されてい
る。

【００１２】ここで、前記冷却ユニット組立体の主要部
であるサーモモジュール３，伝熱板４，ヒートシンク
５，受熱ブロック６の積層体（図示されてないが、別な
締結部品を介して各部品を密着状態に連結している）は
断熱筐体１の側壁面に開けた開口部１ａに挿入して組み
込まれる。また、受熱ブロック６から後方に引出したヒ
ートパイプ８はあらかじめパイプの途中箇所がＬ字状に
湾曲加工されており、放熱フィン８ａを取付けた先端側
の放熱部が筐体１の背面側へ位置するように上方斜め姿
勢に引回して配管されている。そして、冷却ユニットの
組立体を筐体１の開口部１ａに組み込んだ後、ユニット
と開口部１ａと周縁の間の隙間には断熱材を充填して閉
塞する。この断熱層を符号１１で示す。

【００１３】また、図３は受熱ブロック６と放熱用ヒー
トパイプ８との接続構造を示しており、図示のように受
熱ブロック６の内部にはヒートパイプ８の作動液８ｂを
収容した液溜め６ａが形成されており、この液溜め６ａ
に連通させてヒートパイプ８が受熱ブロック６に接続さ
れている。

【００１４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の構成によれ
ば、次記の効果を奏する。 （１）サーモモジュール，吸熱用ヒートシンク，受熱ブ
ロックを含む電子式冷却ユニットの主要部を断熱筐体の
側壁面開口部に組み込み、受熱ブロックから引出した放
熱用ヒートパイプをＬ字形に曲げて断熱筐体の背面側に
引回し配管したことにより、冷却ユニットを筐体の開口
部へ組み込む際にはヒートパイプに邪魔されることな
く、開口部の周辺に十分な作業スペースを確保すること
かでき、これにより冷却ユニットの固定，並びに断熱対
策として冷却ユニットと開口部周縁との間の隙間に断熱
材を充填するなどの組立て作業が楽に進められる。

【００１５】（２）また、受熱ブロックにヒートパイプ
の作動液の液溜りを形成し、ここにヒートパイプを接続
した構造を採用することにより、サーモモジュールの放
熱面とヒートパイプの作動液との間で高い伝熱性を確保
できて有利である。 （３）さらに、放熱用ヒートパイプは、従来構造のよう
にＵベント形の連結パイプなどを介することなく、直接
受熱ブロックに接続するようにしたので、その分だけ組
立工数が少なくて済み、かつ溶接不良など問題も無くな
って信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による電子冷凍式冷蔵庫の構成
を示す横断平面図

【図２】図１の背面図

【図３】図１における受熱ブロックと放熱用ヒートパイ
プとの接続構造図

【図４】図１の分解斜視図

【図５】従来における電子冷凍式冷蔵庫の構成を示す横
断平面図

【符号の説明】

１ 断熱筐体 １ａ 開口ブロック ３ サーモモジュール ５ 吸熱用ヒートシンク ６ 受熱ブロック ６ａ 液溜り １０ａ 液溜り穴 ８ 放熱用ヒートパイプ ８ａ 放熱フィン ８ｂ 作動液 １１ 断熱層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ペルチェ素子からなるサーモモジュールを
   断熱筐体に組み込んで構成した電子冷凍式冷蔵庫であ
   り、前記サーモモジュールを挟んでその吸熱面，放熱面
   にそれぞれフィン付きヒートシンク，受熱ブロックを伝
   熱結合し、かつ受熱ブロックに自冷式ヒートパイプを接
   続したものにおいて、前記サーモモジュールをヒートシ
   ンク，受熱ブロックとともに断熱筐体の側壁面開口部に
   組み込むとともに、受熱ブロックに接続したヒートパイ
   プの放熱部を断熱筐体の背面側に引回して配管したこと
   を特徴とする電子冷凍式冷蔵庫
2. 【請求項２】請求項１記載の電子冷凍式冷蔵庫におい
   て、受熱ブロックの内部にヒートパイプの作動液を収容
   した液溜まりを形成し、該受熱ブロックをヒートパイプ
   の蒸発部として前記液溜りに連通接続したヒートパイプ
   を斜め上方の向きに配管したことを特徴とする電子冷凍
   式冷蔵庫。
3. 【請求項３】請求項１記載の電子冷凍式冷蔵庫におい
   て、サーモモジュール，吸熱体受熱ブロックの組立体
   と、これを組み込む筐体の開口部周縁との間の隙間に断
   熱材を充填して閉塞したことを特徴とする電子冷凍式冷
   蔵庫