JPH1068570A - 電子冷温蔵庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蓋の開閉操作がし易く、しかも開閉する際の
庫内の冷・温蔵状態を極力保持できる。 【解決手段】 ペルチェ素子２の吸熱部又は放熱部の一
方が熱的に結合された収容庫１の上面に設けた開口部３
の一部に第１の蓋４が開閉自在に取付けられ、該開口部
３の残りの部分に上記ペルチェ素子２を含む冷却・昇温
手段８を設けた第２の蓋５を取付けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ペルチェ素子を
用いることによって収容庫の庫内温度を外気温に対して
高温側と低温側のいずれにも設定できるようにした電子
冷温蔵庫に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりこの種のペルチェ素子を用いた
電子冷温蔵庫は可搬型として一般に用いられている。こ
のペルチェ原理は、異種金属が接合されたペルチェ素子
に電流が供給されるとそれぞれの接合部において、放熱
部と吸熱部とを生成するものであり、ペルチェ素子に熱
結合された容器を冷却（又は加温）することができるも
のである。このペルチェ素子を含めた冷却・昇温手段は
容器の側壁に取付けられるのが一般的であるが、この場
合、容器の側壁を開口する必要があるため、製作工程が
複雑になり、部品数も増えてコストが高くなるという欠
点がある。

【０００３】そこで、図１０に示すように、容器４０の
上面に設けた開口部３を開閉する蓋４′に冷却・昇温手
段８を取付けた構造が考えられている。例えば断熱され
た容器４０にアルミニウムなどの良熱伝導材料を用いた
内容器４１を収容し、この内容器４１に対してアルミニ
ウムなどの良熱伝導材料を用いたスペーサ４２を介して
ペルチェ素子２の放熱部又は吸熱部の一方を熱的に結合
してある。内容器４１とスペーサ４２とは固定ねじ４３
を用いて機械的に結合され、ペルチェ素子２はねじを用
いるか、若しくは接着剤を用いてスペーサ４２に機械的
に結合される。容器４０の上面の開口部３には、蓋４′
が取付けられ、内容器４１に対して物品を出し入れでき
るようになっている。

【０００４】またペルチェ素子２における放熱部（熱廃
棄部）には放熱フィン１１が熱的に結合されており、蓋
４′には放熱フィン１１を覆うようにカバー４４が装着
されており、固定ねじを用いてカバー４４を取付けたフ
ァン９を作動させることによって、放熱フィン１１に外
気を流通させるようになっている。このように蓋４′に
冷却・昇温手段８を設けた場合には、容器側壁に冷却・
昇温手段８を取付けた場合と異なり、容器４０の構造が
シンプルとなり、組立て易くなるので、容器４０の製作
が安価で且つ容易になるという利点が得られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来では、
蓋４′にペルチェ素子２を含めた冷却・昇温手段８が設
けられているので、蓋４′の重量が重くなり、蓋４′を
開閉させる動作が煩わしくなったり、蓋４′を開いてい
る時にその重みで容器４０がひっくり返って倒れたりす
るなど、冷温蔵庫の安定性が損なわれるなどの問題もあ
る。さらに蓋４′の開閉動作時の衝撃（蓋４′全体の重
量による振動で発生する衝撃）に、精密部品であるペル
チェ素子２が破壊するという問題もあった。

【０００６】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
で、蓋の開閉操作がし易く、しかも開閉する際の庫内の
冷・温蔵状態を極力保持できるようにした電子冷温蔵庫
を提供することを目的とし、また庫内の掃除や、大きな
物品の出し入れ作業などが容易で、しかも冷却・昇温手
段が働かなくなった場合でも、昇温手段を設けない側の
冷・温蔵状態を一般のクーラーボックス程度に保つこと
が可能な電子冷温蔵庫を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る電子冷温蔵庫は、ペルチェ素子２の吸
熱部又は放熱部の一方が熱的に結合された収容庫１の上
面に設けた開口部３の一部に第１の蓋４が開閉自在に取
付けられ、該開口部３の残りの部分に上記ペルチェ素子
２を含む冷却・昇温手段８を設けた第２の蓋５を取付け
て成ることを特徴としており、このように構成すること
で、第１の蓋４を開閉蓋として使用でき、従って、蓋４
の重量が軽くなり、開閉が容易となり、蓋４の重みで収
容庫１がひっくり返って倒れたりする心配もなく、安定
性を確保できる。また、第１の蓋４の開閉時にペルチェ
素子２に衝撃がかかりにくくなり、精密部品であるペル
チェ素子２が破壊する心配がなくなり、ペルチェ素子２
を十分に保護できると共に、第１の蓋４の開閉時に開口
面積を小さくして、庫内の冷気を外気に漏れないように
することができ、庫内の冷・温蔵状態を極力保持できる
ようになる。

【０００８】また第２の蓋５を開閉自在とするのが好ま
しく、この場合、第１の蓋４と第２の蓋５とが共に開閉
自在となり、庫内の掃除や、大きな物品の出し入れ作業
などが容易となる。また第１の蓋４を単独で開閉自在と
し、且つ第２の蓋５の開閉時に第２の蓋５に連動して第
１の蓋４を開閉可能とするのが好ましく、この場合、第
１の蓋４を単独で開閉させる場合と、第１の蓋４と第２
の蓋５の両方を開閉させる場合とのいずれかに選択で
き、しかも第２の蓋５を開閉させる際に第１の蓋４が第
２の蓋５に連動して開閉することよって、両方の蓋４，
５を同時に開くことができ、別々に開く手間が省ける。

【０００９】また上記収容庫１内の空間を第１の蓋４の
下方の第１の空間部６と第２の蓋５の下方の第２の空間
部７とに仕切る仕切り板１３を設けるのが好ましく、こ
の場合、仮りに電源がなくなり、冷却・昇温手段８が働
かなくなっても、冷却・昇温手段８を設けない側の第１
の蓋４の下方の第１の空間部６では、断熱性を有する仕
切り板１３の存在によって気密に保たれ、その冷・温蔵
状態を一般のクーラーボックス程度に保つことが可能と
なる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態の一例を
説明する。本実施形態の電子冷温蔵庫Ａは、図１、図２
に示すように、周囲が側壁１ａで囲まれ、上方に開口し
た有底状の収容庫１を備えており、この収容庫１の上面
に設けた開口部３のうちの約半分の開口部分３ａに開閉
自在な第１の蓋４が取付けられており、この第１の蓋４
の一端部は開口部３の一辺にヒンジ部材３０で回動自在
に連結されている。収容庫１に対して物品を出し入れす
る場合は、第１の蓋４を開閉することによって行なわれ
る。

【００１１】開口部３の残りの半分の開口部分３ｂには
第２の蓋５が取付けられている。本実施形態では、図１
に示すように、第２の蓋５は固定蓋であり、第１の蓋４
より肉厚に形成されていると共に、第２の蓋５の上面を
第１の蓋４の上面と略面一とし、第２の蓋５の下面の方
を第１の蓋４の下面よりも収容庫１内に突出させてあ
る。

【００１２】第２の蓋５の内部にはペルチェ素子２及び
その放熱部に送風するファン９などを含む冷却・昇温手
段８が収納されている。ペルチェ素子２の吸熱部は冷却
フィン１０に熱的に結合され、この冷却フィン１０は収
容庫１内部に臨んで配置されている。また冷却フィン１
０の周辺には断熱材１２が設けられている。またペルチ
ェ素子２の放熱部（熱廃棄部）は放熱フィン１１に熱的
に結合されており、この放熱フィン１１の上方に放熱フ
ィン１１に送風を行なうファン９が配置されている。

【００１３】ここで、ペルチェ素子２は、通電方向に応
じて放熱部と吸熱部とを切り換えることができて、収容
庫１の庫内温度を外気温に対して高温側、低温側のいず
れにも設定できるものである。例えばペルチェ素子２の
放熱部と吸熱部のうち、収容庫１内に面している側が吸
熱部とするように通電すれば、収容庫１は冷蔵庫として
機能することになる。このとき、ペルチェ素子２に電力
を供給するとペルチェ素子２の放熱側に接触する放熱フ
ィン１１は加温され、吸熱側に接触する冷却フィン１０
は冷却され、庫内が冷却されることとなる。また、第２
の蓋５のファン９を作動させることによって、放熱フィ
ン１１に外気を流通させることができるものであり、吸
い込まれた外気は放熱フィン１１で加温されて温風とな
って再び外部へ排気されるようになっている。なお、フ
ァン９の運転を停止して自然対流での熱交換としてもよ
い。また、ペルチェ素子２の能力は、ペルチェ素子２間
の温度差が少ないほど高いということが知られており、
従って、ペルチェ素子２の放熱部を外気で熱交換するこ
とによって放熱部が冷やされ、結果としてペルチェ素子
２の吸熱部での冷却能力を高めることができるものであ
る。

【００１４】しかして、収容庫１の上面の開口部３を覆
う蓋４，５を２分割し、一方の蓋（第２の蓋５）にペル
チェ素子２等を含む冷却・昇温手段８を設けたことによ
って、冷却・昇温手段８を設けない側と冷却・昇温手段
８を設けた側とが開口部３の異なる位置に配置された構
造となり、第１の蓋４を開閉蓋として使用することで、
蓋４の重量が軽くなり、開閉が容易となり、しかも蓋４
を開いている時に蓋４の重みで収容庫１がひっくり返っ
て倒れたりする心配もなく、電子冷温蔵庫Ａの安定性を
確保できるようになる。また、冷却・昇温手段８を設け
た側の第２の蓋５は固定蓋であるので、蓋４，５の開閉
時にペルチェ素子２に衝撃がかかりにくくなり、精密部
品であるペルチェ素子２が破壊する心配がなくなり、ペ
ルチェ素子２を十分に保護できるようになる。さらに、
第２の蓋５を固定することで、開口部３の開閉面積を縮
小できるので、第１の蓋４の開閉時に庫内の冷気を外気
に漏れないようにすることができると共に、第１の蓋４
を開閉する時でも冷却・昇温手段８を設けた側では継続
して冷却・昇温作用が行なわれることにより、庫内の冷
・温蔵状態を極力保持できる。そのうえ、収容庫１の上
面に冷却・昇温手段８を配設したことで、冷却・昇温手
段８で発生された冷熱は冷気となって庫内下部へ循環す
るので、一層効率良く庫内を冷却することができる。

【００１５】図３及び図４は他の実施形態を示してい
る。この実施形態では、冷却・昇温手段８を設けない側
と冷却・昇温手段８を設けた側の両方の蓋４，５を夫々
開閉自在としてある。他の構成は図１の実施形態と同様
である。第２の蓋５を開閉蓋で構成することによって、
第１の蓋４と第２の蓋５とが共に開閉自在となり、庫内
の掃除や、大きな物品の出し入れ作業などが容易とな
る。またこの場合、第１の蓋４を単独で開閉自在とし、
且つ第２の蓋５の開閉時に第２の蓋５に連動して第１の
蓋４を開閉可能とするのが望ましい。例えば第２の蓋５
の側面に断熱材１２を取付けると共に、この断熱材１２
の上面１２ａに第１の蓋４の端部下面を載せることによ
って、図４に示すように、第１の蓋４を単独で開閉させ
る場合と、第１の蓋４と第２の蓋５の両方を開閉させる
場合とのいずれかに選択できる。つまり、第１の蓋４の
みを単独で開閉させる場合は第２の蓋５は閉じたままで
あり、また第２の蓋５を開閉させる場合は断熱材１２の
上面１２ａが第１の蓋４の端部を押し上げて第１の蓋４
を第２の蓋５に連動して開閉できるようになり、この場
合、両方の蓋４，５を同時に開くことができ、別々に開
く手間が省け、庫内の掃除や、大きな物品の出し入れ作
業などが一層容易となる。

【００１６】更に他の実施形態として、図５に示すよう
に、収容庫１の内部に、開口部分３ａを開閉する第１の
蓋４の下方の第１の空間部６と、開口部分３ｂを開閉す
る第２の蓋５の下方の第２の空間部７とに仕切る仕切り
板１３を設けるようにしてもよい。他の構成は図１の実
施形態と同様である。この実施形態によれば、仮りに電
源がなくなり、冷却・昇温手段８が働かなくなって、第
２の蓋５の下方の第２の空間部７が冷却（加温）できな
くなった場合でも、冷却・昇温手段８を設けない側の第
１の蓋４の下方の第１の空間部６では、断熱性を有する
仕切り板１３の存在によって気密に保たれ、その冷・温
蔵状態を一般のクーラーボックス程度に保つことができ
るようになる。

【００１７】また、上記各実施形態では、電子冷温蔵庫
Ａの蓋４，５を２分割したが、これに限定されるもので
はなく、例えば図６に示すように、３分割し、そのうち
の中央の蓋を冷却・昇温手段８が設けられた第２の蓋５
とし、両側の蓋を冷却・昇温手段８が設けられない第１
の蓋４，４として使用することもできる。この場合、冷
却・昇温手段８を設けた側の第２の蓋５が中央に配置さ
れているので、庫内がより均一な温度に保たれ易くな
る。この場合、図７に示すように、３分割した蓋４，
４，５を開閉自在としたり、或いは着脱自在とすること
も可能である。このようにすべての蓋４，４，５を開閉
又は着脱することで、収容庫１内の食品などの内容物を
少ない開口面積で出し入れすることが可能となり、従っ
て、庫内の冷気を外気へ逃がすことがなくなり、一方、
庫内の掃除時にはすべての蓋４，４，５を外すことで掃
除が一層容易且つ便利となる。また、冷却・昇温手段８
を設けた側の蓋５を着脱構造とすることで、蓋５の交換
やメンテナンスが楽に行なえるようになる。またこの冷
却・昇温手段８を設けた側の蓋５を複数設けるようにし
てもよく、この場合、冷却性能をより一層向上させるこ
とが可能となり、食品に合わせた庫内温度仕様が得られ
易くなるという利点がある。

【００１８】図８はペルチェ素子２を複数用いる場合の
実施形態を示している。ここで図８（ａ）は、中央に配
置された主ペルチェ素子２Ａに電源１４を接続し、主ペ
ルチェ素子２Ａの両側に配置された２つの副ペルチェ素
子２Ｂに電源１５に接続した場合を示しており、図８
（ｂ）は、中央に配置された主ペルチェ素子２Ａに電源
１４を接続し、主ペルチェ素子２Ａの周囲に配置された
４つの副ペルチェ素子２Ｂに電源１５を接続した場合を
示している。いずれの場合も、ペルチェ素子２Ａ，２Ｂ
を電気回路的に独立した複数のブロックで構成すること
で、収容庫１内の温度分布を等しくして、均等な冷・温
蔵状態となり、一定の冷却（加温）を行なうことができ
る。

【００１９】ここで、図９（ａ）のラインＡは主ペルチ
ェ素子２Ａのみを運転した場合の温度特性を示し、ライ
ンＢは主ペルチェ素子２Ａと副ペルチェ素子２Ｂの両方
を運転した場合の温度特性を示している。ラインＡで
は、時間Ｔ１２で停止すると庫内温度は徐々に上昇する
が、ラインＢでは、主ペルチェ素子２Ａと副ペルチェ素
子２Ｂとを同時運転することで、ラインＡよりも急冷す
ることが可能である。

【００２０】図９（ｂ）のラインＡは主ペルチェ素子２
Ａのみを運転した場合の温度特性を示し、ラインＣは副
ペルチェ素子２Ｂのみを運転した場合の温度特性を示し
ている。主ペルチェ素子２Ａのみで冷却運転した場合
は、ラインＡのように冷却されるが、冷温蔵庫を運搬す
るときなどには時間Ｔ２１で停止しなければならず、庫
内温度は徐々に上昇する。しかし、主ペルチェ素子２Ａ
を冷温蔵庫の運搬などで停止しても、副ペルチェ素子２
Ｂをバッテリーなどの２次電池で冷却運転をした場合
は、ラインＣのように冷却運転を継続することが可能と
なり、時間Ｔ２２まで保冷できることが可能となる。な
お、主ペルチェ素子２Ａと副ペルチェ素子２Ｂを同時運
転して、運搬などの際には副ペルチェ素子２Ｂをバッテ
リーなどの２次電池で冷却運転してもよいのは勿論のこ
とである。

【００２１】また、上記のように複数のペルチェ素子２
を使用することで、主ペルチェ素子２Ａ又は副ペルチェ
素子２Ｂの一方が故障しても、冷・温蔵状態を維持で
き、使用（運転）を継続することができる。しかも、図
８のように主ペルチェ素子２Ａを中心として副ペルチェ
素子２Ｂが配置されているので、各ペルチェ素子２の放
熱部（吸熱部）を対称的に配置でき、主ペルチェ素子２
Ａと副ペルチェ素子２Ｂとに通電する通常運転によって
均一温度が容易に得られ、ペルチェ素子２の温度分布が
略均一となり、急冷により短時間で冷却できたり、保冷
により長時間冷却が可能となり、放熱（吸熱）を効率良
く行なうことが可能となる。また主ペルチェ素子２Ａと
副ペルチェ素子２Ｂとを同時又は順次に運転すること
で、主ペルチェ素子２Ａと副ペルチェ素子２Ｂとをバラ
ンス良く運転できるようになり、好みの庫内温度に設定
するのが可能となる。尚、ペルチェ素子２への供給電力
は、主ペルチェ素子２Ａ側が大きく、副ペルチェ素子２
Ｂが小さくてもよく、またこれとは逆であってもよく、
或いは同じであってもよい。また副ペルチェ素子２Ｂの
数、形状は上記実施形態に限定されるものではなく、主
ペルチェ素子２Ａが中心にあればよく、副ペルチェ素子
２Ｂの形状は例えばドーナツ状、或いはその他の形状で
あってもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項１記載の発明は、ペルチェ素子の吸熱部又は放熱部の
一方が熱的に結合された収容庫の上面に設けた開口部の
一部に第１の蓋が開閉自在に取付けられ、該開口部の残
りの部分に上記ペルチェ素子を含む冷却・昇温手段を設
けた第２の蓋を取付けて成るから、冷却・昇温手段を設
けない側と冷却・昇温手段を設けた側とが開口部の異な
る位置に配置されるようになり、従って、第１の蓋を開
閉蓋として使用でき、蓋の重量が軽くなり、開閉が容易
となる。しかも蓋を開いている時にこの蓋の重みで収容
庫がひっくり返って倒れたりする心配もなく、蓋を開い
ている時でも電子冷温蔵庫の安定性を確保できるように
なる。また、第１の蓋の開閉時にペルチェ素子に衝撃が
かかりにくくなり、精密部品であるペルチェ素子が破壊
する心配がなくなり、ペルチェ素子を十分に保護できる
ようになる。さらに、第１の蓋の開閉時に開口面積を小
さくでき、庫内の冷気を外気に漏れないようにすること
ができると共に、第１の蓋の開閉時でも冷却・昇温手段
を設けた側では継続して冷却・昇温作用が行なわれるこ
とにより、庫内の冷・温蔵状態を極力保持できる。その
うえ、収容庫の上面に冷却・昇温手段を配設したこと
で、冷却・昇温手段で発生された冷熱は冷気となって庫
内下部へ循環するので、冷却時には一層効率良く庫内を
冷却することが可能となる。

【００２３】また請求項２記載の発明は、請求項１記載
の第２の蓋を開閉自在としたから、請求項１記載の効果
に加えて、第１の蓋と第２の蓋とが共に開閉自在とな
り、庫内の掃除や、大きな物品の出し入れ作業などが容
易となる。また請求項３記載の発明は、請求項２記載の
第１の蓋を単独で開閉自在とし、且つ第２の蓋の開閉時
に第２の蓋に連動して第１の蓋を開閉可能として成るか
ら、請求項２記載の効果に加えて、第１の蓋を単独で開
閉させる場合と、第１の蓋４と第２の蓋５の両方を開閉
させる場合とのいずれかに選択でき、しかも第２の蓋を
開閉させる際に第１の蓋が第２の蓋に連動して開閉する
ことよって、両方の蓋を同時に開くことができ、別々に
開く手間が省かれ、掃除等が一層し易くなる。

【００２４】また請求項４記載の発明は、請求項２又は
３記載の収容庫内の空間を第１の蓋の下方の第１の空間
部と第２の蓋の下方の第２の空間部とに仕切る仕切り板
を設けたから、請求項２又は３記載の効果に加えて、仮
りに電源がなくなり、冷却・昇温手段が働かなくなっ
て、第２の蓋の下方の第２の空間部が冷却（加温）でき
なくなった場合でも、冷却・昇温手段を設けない側の第
１の蓋の下方の第１の空間部では、断熱性を有する仕切
り板の存在によって気密に保たれるので、その冷・温蔵
状態を一般のクーラーボックス程度に保つことができる
ようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の一例を示す断面図である。

【図２】同上の斜視図である。

【図３】他の実施形態の断面図である。

【図４】更に他の実施形態の斜視図である。

【図５】更に他の実施形態の断面図である。

【図６】更に他の実施形態の斜視図である。

【図７】更に他の実施形態の分解斜視図である。

【図８】（ａ）（ｂ）は主ペルチェ素子と副ペルチェ素
子の配置構造の説明図である。

【図９】（ａ）（ｂ）は主ペルチェ素子と副ペルチェ素
子との運転状況を説明するグラフである。

【図１０】従来例の電子冷温蔵庫の断面図である。

【符号の説明】

Ａ 電子冷温蔵庫 １ 収容庫 ２ ペルチェ素子 ３ 開口部 ４ 第１の蓋 ５ 第２の蓋 ６ 第１の空間部 ７ 第２の空間部 １３ 仕切り板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ペルチェ素子の吸熱部又は放熱部の一方
   が熱的に結合された収容庫の上面に設けた開口部の一部
   に第１の蓋が開閉自在に取付けられ、該開口部の残りの
   部分に上記ペルチェ素子を含む冷却・昇温手段を設けた
   第２の蓋を取付けて成ることを特徴とする電子冷温蔵
   庫。
2. 【請求項２】 第２の蓋を開閉自在として成ることを特
   徴とする請求項１記載の電子冷温蔵庫。
3. 【請求項３】 第１の蓋を単独で開閉自在とし、且つ第
   ２の蓋の開閉時に第２の蓋に連動して第１の蓋を開閉可
   能として成ることを特徴とする請求項２記載の電子冷温
   蔵庫。
4. 【請求項４】 収容庫内の空間を第１の蓋の下方の第１
   の空間部と第２の蓋の下方の第２の空間部とに仕切る仕
   切り板を設けたことを特徴とする請求項２又は３記載の
   電子冷温蔵庫。