JPH10300303A - 熱電モジュール式電気冷蔵庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電源基板の縮小化と放熱抵抗を低減し、放熱
効果をできるだけ向上できる構造の熱電モジュール式電
気冷蔵庫を提供することを目的とする。 【解決手段】 電源基板１７の位置を、放熱用熱交換器
１０の上部に配設し、放熱用熱交換器用ファンからの風
量を調整することにより、放熱抵抗を低減し、放熱効果
を向上して熱効率を改善する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ペルチェ素子を使
用して庫内を冷却する熱電モジュール式電気冷蔵庫に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】冷凍システムにペルチェ素子を使用した
技術は、特表平６−５０４３６１号公報に開示されてい
る。この技術は、ペルチェ素子の放熱面と冷却面のそれ
ぞれに、冷却水を強制循環させる冷却水経路を熱結合
し、ペルチェ素子の冷却面に熱結合した冷却水経路に介
装した熱交換器での冷却によって目的物を冷却し、ある
いはペルチェ素子の放熱面に熱結合した冷却水経路に介
装した熱交換器での放熱によって目的物を暖めるもので
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の技
術を利用して電気冷蔵庫を実現するためには、熱効率の
更なる向上が必要であって、放熱系の熱交換器を効率よ
く冷却することが要求されている。

【０００４】本発明は上記課題に臨み、少ない部品点数
で容易に組み立てができ、電源基板の放熱と冷蔵庫本体
の放熱を効率よく行うことのできる構造の熱電モジュー
ル式電気冷蔵庫を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の熱電モジュール式電気冷蔵庫は、冷却用熱交
換器と冷蔵庫本体の庫内空気との熱交換で冷蔵庫本体の
庫内を冷却するとともに、冷蔵庫本体における電源基板
の位置を、放熱用熱交換器の上部に配設したことを特徴
とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の熱電モ
ジュール式電気冷蔵庫は、熱電モジュールの放熱面に熱
結合した第１の熱交換部と前記の熱電モジュールの冷却
面に熱結合した第２の熱交換部を有するマニホールドを
設け、第１の循環ポンプと放熱用熱交換器と前記マニホ
ールドの第１の熱交換部との第１の循環経路を形成して
その内部に液体を充填して放熱系を形成し、第２の循環
ポンプと冷却用熱交換器と前記マニホールドの第２の熱
交換部との第２の循環経路を形成してその内部に液体を
充填して吸熱系を形成し、冷却用熱交換器と冷蔵庫本体
の庫内空気との熱交換で冷蔵庫本体の庫内を冷却すると
ともに、冷蔵庫本体における電源基板の位置を、放熱用
熱交換器の上部に配設したことを特徴とする。

【０００７】この構成によると、電源基板の放熱向上に
より基板の縮小化とともに、冷蔵庫本体の放熱抵抗を低
減できる。

【０００８】請求項２に記載の熱電モジュール式電気冷
蔵庫は、熱電モジュールの放熱面に熱結合した第１の熱
交換部と前記の熱電モジュールの冷却面に熱結合した第
２の熱交換部を有するマニホールドを設け、第１の循環
ポンプと放熱用熱交換器と前記マニホールドの第１の熱
交換部との第１の循環経路を形成してその内部に液体を
充填して放熱系を形成し、第２の循環ポンプと冷却用熱
交換器と前記マニホールドの第２の熱交換部との第２の
循環経路を形成してその内部に液体を充填して吸熱系を
形成し、冷却用熱交換器と冷蔵庫本体の庫内空気との熱
交換で冷蔵庫本体の庫内を冷却するとともに、放熱用熱
交換器用ファンを２ケ設け、冷蔵庫本体における電源基
板の位置を、第１の放熱用熱交換器用ファンの上部に配
設したことを特徴とする。

【０００９】この構成によると、２ケの放熱用熱交換器
用ファンのうち、第１のファンは熱交換器の放熱および
電源基板の放熱用に、第２のファンは冷蔵庫本体の放熱
用に用い、冷却効果を向上し、電源基板の縮小化が図れ
る。

【００１０】請求項３に記載の熱電モジュール式電気冷
蔵庫は、熱電モジュールの放熱面に熱結合した第１の熱
交換部と前記の熱電モジュールの冷却面に熱結合した第
２の熱交換部を有するマニホールドを設け、第１の循環
ポンプと放熱用熱交換器と前記マニホールドの第１の熱
交換部との第１の循環経路を形成してその内部に液体を
充填して放熱系を形成し、第２の循環ポンプと冷却用熱
交換器と前記マニホールドの第２の熱交換部との第２の
循環経路を形成してその内部に液体を充填して吸熱系を
形成し、冷却用熱交換器と冷蔵庫本体の庫内空気との熱
交換で冷蔵庫本体の庫内を冷却するとともに、冷蔵庫本
体における電源基板の位置を、放熱用熱交換器の上部に
配設し、前記電源基板と、放熱用熱交換器用ファンとの
間にダクトを設けたことを特徴とする。

【００１１】この構成によると、放熱用熱交換器用ファ
ンからの風量を電源基板側と、熱交換器の放熱側とに区
分けし、冷却効果の向上と放熱抵抗の低減が図れる。

【００１２】請求項４に記載の熱電モジュール式電気冷
蔵庫は、請求項１，請求項２，請求項３において、電源
基板の上部に段違いのルーバーを設けたことを特徴とす
る。

【００１３】この構成によると、電源基板と熱交換され
た温かい風が上方へ抜けやすく、また冷蔵庫本体上部か
らの水やほこりの侵入を防止できる。

【００１４】請求項５に記載の熱電モジュール式電気冷
蔵庫は、請求項１，請求項２，請求項３，請求項４にお
いて電源基板の収納部を、冷蔵庫本体背面と冷蔵庫背面
板と電源周囲カバーで構成されたことを特徴とする。

【００１５】この構成によると、冷蔵庫背面板の固定
と、電源周囲カバーの固定を同時に行うことができ、か
つ冷蔵庫背面板の波打ちを防止でき、また電源基板の周
囲を不燃物で囲うことができ、また冷蔵庫背面板を外す
だけで電源基板が出てくるのでサービス性を向上でき
る。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施の形態について、図面を
参照しながら説明する。

【００１７】（実施の形態１）図１から図３は実施の形
態１を示す。

【００１８】図１において、熱電モジュール式電気冷蔵
庫の筐体は冷蔵庫本体１とこの冷蔵庫本体の前面開口部
２を開閉するように軸３で支持された前扉４とで構成さ
れている。冷蔵庫本体１の背面の開口部を閉塞する背面
板５の内側にこの背面板５とは間隔をおいて冷蔵庫本体
１に取り付けられた隔壁６と、冷蔵庫本体１の内部に取
り付けられた庫内成形体７との間には、断熱材８が充填
されている。

【００１９】背面板５と隔壁６の間に形成された庫外室
９には、図１と図２に示すように、庫外室９の下部に放
熱用熱交換器１０とマニホールド１１とが配置されてい
る。放熱用熱交換器１０の上部には図３に示すようなフ
ード１２を介してファンモータ１３が取り付けられてい
る。

【００２０】庫外室９の中央部には、隔壁６に電源基板
１７が取り付けられている。庫外室９の底部には吸い込
み口１５ａが形成された下部グリル１５が取り付けら
れ、庫外室９の上部の開口部には吐出口１６ａが形成さ
れた上部グリル１６が取り付けられている。ファンモー
タ１３の運転によって下部グリル１５の吸い込み口１５
ａから庫外室９に吸い込まれた空気は、放熱用熱交換器
１０のフィンの間を通過して上部グリル１６の吐出口１
６ａから外部へ放出される。

【００２１】以上のように本発明の実施の形態１によ
り、冷蔵庫本体１の放熱を行うとともに、電源基板１７
の放熱を同時に行うことができるため、電源基板１７の
小型化および放熱抵抗の低減が図れる。

【００２２】（実施の形態２）図１，図４，図５は実施
の形態２を示す。

【００２３】本発明の実施の形態２を図１，図４，図５
を用いて説明する。なお、本発明の第１の実施の形態と
同一構成については、同一符号を付して詳細な説明は省
略する。

【００２４】実施の形態２は、実施の形態１の放熱用熱
交換器用ファンを２個使用している点だけが実施の形態
１と異なっている。

【００２５】具体的には、図５に示すように放熱用熱交
換器１０の上部にはフード１２を介してファン１３ａ，
１３ｂが介装されている。ファン１３ａの運転によって
下部グリル１５の吸い込み口１５ａから庫外室９に吸い
込まれた空気は、放熱用熱交換器１０のフィンの間を通
過して電源基板１７を冷却し、上部グリル１６の吐出口
１６ａから外部へ放出される。また、ファン１３ｂの運
転によって下部グリル１５の吸い込み口１５ａから庫外
室９に吸い込まれた空気は、放熱用熱交換器１０のフィ
ンの間を通過して上部グリル１６の吐出口１６ａから外
部へ放出される。

【００２６】以上のように本実施の形態により、冷蔵庫
本体１の放熱を行うとともに、電源基板１７の放熱を同
時に行うことができるため、電源基板１７の小型化およ
び放熱抵抗の低減が図れる。また、放熱を各々のファン
１３ａ，１３ｂが個別に行うことになり、信頼性の向上
が図れる。

【００２７】（実施の形態３）図１，図６は実施の形態
３を示す。

【００２８】本発明の実施の形態３を図１，図６を用い
て説明する。なお、本発明の実施の形態１と同一構成に
ついては、同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【００２９】実施の形態３は、実施の形態１の放熱用熱
交換器用ファン１３と電源基板１７の間に風量調節用仕
切壁１８を設けた点だけが実施の形態１と異なってい
る。

【００３０】具体的には、図６に示すように放熱用熱交
換器用ファン１３と電源基板１７との間に風量調節用仕
切壁１８を設けている。ファン１３の運転によって下部
グリル１５の吸い込み口１５ａから庫外室９に吸い込ま
れた空気は、放熱用熱交換器１０のフィンの間を通過し
て、風量調節用仕切壁１８により電源基板１７側と、冷
蔵庫本体１側とに分流され、上部グリル１６の吐出口１
６ａから外部へ放出される。

【００３１】以上のように本実施の形態により、冷蔵庫
本体１の放熱を行うとともに、電源基板１７の放熱を同
時に行うことができるため、電源基板１７の小型化およ
び放熱抵抗の低減が図れる。

【００３２】（実施の形態４）図７は実施の形態４を示
す。

【００３３】本発明の第４の実施の形態を図７を用いて
説明する。なお、本発明の実施の形態１と同一構成につ
いては、同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【００３４】実施の形態４は、実施の形態１，実施の形
態２，実施の形態３の電源基板収納部１９の上部に段違
いのルーバーを設けた点だけが実施の形態１，実施の形
態２，実施の形態３と異なっている。

【００３５】具体的には、実施の形態２の場合を例にと
ると、図７に示すように電源周囲カバー１９の上方に段
違いのルーバー１９ａが設けられている。ファン１３
ａ，１３ｂの運転によって下部グリル１５の吸い込み口
１５ａから庫外室９に吸い込まれた空気は、放熱用熱交
換器１０のフィンの間を通過して、風量調節用仕切壁１
８により電源基板１７側と、冷蔵庫本体１側とに区分け
され、電源基板１７側の放熱に用いられた空気はルーバ
ー１９ａを通り、冷蔵庫本体１側の放熱に用いられた空
気と合わさり上部グリル１６の吐出口１６ａから外部へ
放出される。

【００３６】以上のように本発明の第４の実施の形態に
より、冷蔵庫本体１の放熱を行うとともに、電源基板１
７の放熱を同時に行うことができるため、電源基板１７
の小型化および放熱抵抗の低減が図れる。また、電源基
板１７の放熱および冷蔵庫本体１の放熱により暖められ
た空気は冷蔵庫本体１背面上方より外部へ放出される
が、電源基板１７への上方よりの水分、ほこりなどの侵
入を防止することができる。

【００３７】（実施の形態５）図８は実施の形態５を示
す。

【００３８】本発明の実施の形態５を図８を用いて説明
する。なお、本発明の実施の形態１と同一構成について
は、同一符号を付して詳細な説明は省略する。

【００３９】図８は、本発明の実施の形態５による冷蔵
庫本体背面斜視図であり、電源基板１７の収納部を電源
周囲カバー１９と背面板５と隔壁６により構成されてい
る。

【００４０】以上のように本実施の形態により、前記電
源周囲カバー１９を背面板５と共締めすることにより、
冷蔵庫背面板５の固定と、電源周囲カバー１９の固定を
同時に行うことができ、かつ冷蔵庫背面板５の波打ちを
防止でき、また電源基板１７の周囲を不燃物で囲うこと
ができ、また冷蔵庫背面板５を外すだけで電源基板１７
が出てくるのでサービス性を向上できる。

【００４１】

【発明の効果】以上のように本発明は、熱電モジュール
の放熱面に熱結合した第１の熱交換部と前記の熱電モジ
ュールの冷却面に熱結合した第２の熱交換部を有するマ
ニホールドを設け、第１の循環ポンプと放熱用熱交換器
と前記マニホールドの第１の熱交換部との第１の循環経
路を形成してその内部に液体を充填して放熱系を形成
し、第２の循環ポンプと冷却用熱交換器と前記マニホー
ルドの第２の熱交換部との第２の循環経路を形成してそ
の内部に液体を充填して吸熱系を形成し、冷却用熱交換
器と冷蔵庫本体の庫内空気との熱交換で冷蔵庫本体の庫
内を冷却するとともに、冷蔵庫本体における電源基板の
位置を、放熱用熱交換器の上方に配設したことを特徴と
し、電源基板の放熱向上により基板の小型化とともに、
冷蔵庫本体の放熱抵抗を低減できる。

【００４２】また、放熱用熱交換器用ファンを２個設
け、冷蔵庫本体における電源基板の位置を、一方の放熱
用熱交換器用ファンの垂直上方に配設したことを特徴と
し、２個の放熱用熱交換器用ファンのうち、一方のファ
ンは熱交換器の放熱および電源基板の放熱用に、他方の
ファンは冷蔵庫本体の放熱用に用いるため、冷却効果を
向上し、電源基板の小型化が図れる。

【００４３】また、冷蔵庫本体における電源基板の位置
を、放熱用熱交換器の上部に配設し、前記電源基板と、
放熱用熱交換器用ファンとの間にダクト内に仕切壁を設
けたことを特徴とし、放熱用熱交換器用ファンからの風
を電源基板側と、熱交換器の放熱側とに分流し、冷却効
果の向上と放熱抵抗の低減が図れるとともに、放熱設計
が、仕切壁の取り付け位置，方向を変更するだけで可能
となり、冷蔵庫庫内容量の変更による放熱条件の変更に
も容易に対応できる。

【００４４】また、冷蔵庫本体における電源基板の位置
を、放熱用熱交換器の上方に配設し、電源基板の上方に
段違いのルーバーを設けたことを特徴とし、電源基板と
熱交換された温かい風が上方へ抜けやすく、また冷蔵庫
本体上部からの水やほこりの侵入を防止できる。

【００４５】また、電源基板の収納部を、冷蔵庫本体背
面と冷蔵庫背面板と電源周囲カバーで構成されたことを
特徴とし、冷蔵庫背面板の固定と、電源周囲カバーの固
定を同時に行うことができ、かつ冷蔵庫背面板の波打ち
を防止でき、また電源基板の周囲を不燃物で囲うことが
でき、また冷蔵庫背面板を外すだけで電源基板が出てく
るのでサービス性を向上できる。そして、電源基板の周
囲を金属板で覆うことにより、電源基板からのノイズを
シールすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における熱電モジュ
ール式電気冷蔵庫の縦断側面図

【図２】本発明の第１の実施の形態における一部切り欠
きの背面図

【図３】本発明の第１の実施の形態における放熱用熱交
換器とファンモータの斜視図

【図４】本発明の第２の実施の形態における一部切り欠
きの背面図

【図５】本発明の第２の実施の形態における放熱用熱交
換器とファンモータの斜視図

【図６】本発明の第３の実施の形態における熱電モジュ
ール式電気冷蔵庫の背面図

【図７】本発明の第４の実施の形態における電源基板収
納部の断面図

【図８】本発明の第５の実施の形態における熱電モジュ
ール式電気冷蔵庫の背面斜視図

【符号の説明】

１ 冷蔵庫本体 ８ 断熱材 ９ 庫外室 １０ 放熱用熱交換器 １１ マニホールド １３ａ，１３ｂ，１３ｃ ファンモータ １４ａ，１４ｂ 第１，第２の循環ポンプ １７ 電源基板 １８ 風量調節用仕切壁 １９ 電源基板収納部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷蔵庫本体背面に取り付けられ前記冷蔵
   庫本体背面とともにダクトを形成する冷蔵庫背面板と、
   熱電モジュールの放熱面に熱結合した第１の熱交換部と
   前記の熱電モジュールの冷却面に熱結合した第２の熱交
   換部を有するマニホールドを設け、第１の循環ポンプと
   放熱用熱交換器と前記マニホールドの第１の熱交換部と
   の第１の循環経路を形成してその内部に液体を充填して
   放熱系を形成し、第２の循環ポンプと冷却用熱交換器と
   前記マニホールドの第２の熱交換部との第２の循環経路
   を形成してその内部に液体を充填して吸熱系を形成し、
   冷却用熱交換器と冷蔵庫本体の庫内空気との熱交換で冷
   蔵庫本体の庫内を冷却するとともに、前記ダクトが、一
   端を前記放熱用熱交換器の上方に開口し、他端を前記冷
   蔵庫本体の上部に開口する熱電モジュール式電気冷蔵庫
   において、前記熱電モジュールへ電力を供給する前記電
   源基板の取り付け位置が、前記放熱用熱交換器の上方で
   あることを特徴とする熱電モジュール式電気冷蔵庫。
2. 【請求項２】 ２個の放熱用熱交換器用ファンを有し、
   電源基板の取り付け位置が、一方の放熱用熱交換器用フ
   ァンの垂直上方であることを特徴とする請求項１記載の
   熱電モジュール式電気冷蔵庫。
3. 【請求項３】 放熱用熱交換器用ファンの風量を電源基
   板側と冷蔵庫本体の放熱側とにそれぞれ所定量配分する
   ダクト内に仕切壁を設けた請求項１記載の熱電モジュー
   ル式電気冷蔵庫。
4. 【請求項４】 電源基板の上方に段違いのルーバーを配
   設した請求項１から請求項３のいずれかに記載の熱電モ
   ジュール式電気冷蔵庫。
5. 【請求項５】 電源基板の収納部が、冷蔵庫本体背面と
   冷蔵庫背面板と電源周囲カバーで構成された請求項１か
   ら請求項４のいずれかに記載の熱電モジュール式電気冷
   蔵庫。