JPH11159908A - Microwave heating and cooling device - Google Patents
Microwave heating and cooling deviceInfo
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- JPH11159908A JPH11159908A JP9323492A JP32349297A JPH11159908A JP H11159908 A JPH11159908 A JP H11159908A JP 9323492 A JP9323492 A JP 9323492A JP 32349297 A JP32349297 A JP 32349297A JP H11159908 A JPH11159908 A JP H11159908A
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- heat
- heat exchanger
- thermoelectric module
- surrounding member
- heating
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2321/00—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
- F25B2321/02—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effects; using Nernst-Ettinghausen effects
- F25B2321/023—Mounting details thereof
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、熱電半導体を冷熱
源とした電子加熱冷却装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic heating / cooling apparatus using a thermoelectric semiconductor as a cold heat source.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種の電子加熱冷却装置とし
て、図3に示すものが存在する。このものは、熱伝導的
に並設された熱電半導体A のP型素子及びN型素子が交
互に直列接続されてなる熱電モジュールA と、熱伝半導
体A における電流方向から熱電モジュールを挟持する第
1及び第2の熱交換器B,C と、第1及び第2の熱交換器
B,C を固定するボルトD と、第2の熱交換器C とボルト
D との間に位置するようボルトD に挿通された樹脂製の
ワッシャーE と、を備えている。2. Description of the Related Art Conventionally, there is an electronic heating / cooling device of this type shown in FIG. The thermoelectric module A includes a thermoelectric module A in which P-type elements and N-type elements of thermoelectric semiconductors A arranged in a thermally conductive manner are alternately connected in series, and a thermoelectric module A that sandwiches the thermoelectric module from the current direction in the thermoelectric semiconductor A. 1st and 2nd heat exchangers B and C, and 1st and 2nd heat exchangers
Bolt D for fixing B and C, second heat exchanger C and bolt
And a resin washer E inserted between the bolts D so as to be located between the bolts D.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の電子加
熱冷却装置にあっては、樹脂製のワッシャーE がボルト
D に挿通されて、そのワッシャーE が第2の熱交換器C
とボルトD との間に位置しているから、第1及び第2の
熱交換器B,C とボルトD との間が断熱されることとなっ
て、ボルトD に伝熱しにくくなり、加熱冷却効率を高く
することができる。In the above-mentioned conventional electronic heating / cooling apparatus, a resin washer E is provided with a bolt.
D and the washer E is connected to the second heat exchanger C
Between the first and second heat exchangers B and C and the bolt D, the heat is hardly transferred to the bolt D, and the heating and cooling is performed. Efficiency can be increased.
【0004】しかしながら、このものは、第2の熱交換
器C そのものが断熱されているわけではないから、周囲
温度によっては、必ずしも加熱冷却効率を高いというわ
けではなかった。However, in this case, since the second heat exchanger C itself is not insulated, the heating / cooling efficiency is not always high depending on the ambient temperature.
【0005】本発明は、上記の点に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、加熱冷却効率の高い電
子加熱冷却装置を提供することにあるThe present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an electronic heating and cooling device having high heating and cooling efficiency.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項1記載の発明は、熱伝導的に並設された
熱電半導体のP型素子及びN型素子が交互に直列接続さ
れてなる熱電モジュールと、熱伝半導体における電流方
向から熱電モジュールを挟持する第1及び第2の熱交換
器と、第1又は第2の熱交換器の少なくとも一方を包囲
する樹脂製の包囲部材と、包囲部材に固定されることに
より第1及び第2の熱交換器が熱電モジュールを挟持す
る状態を保持する保持部材と、を備えた構成にしてい
る。In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the present invention is to provide a thermoelectric semiconductor P-type element and an N-type element, which are arranged in a thermally conductive manner, are alternately connected in series. A thermoelectric module, a first and a second heat exchanger sandwiching the thermoelectric module from a current direction in the thermoconductive semiconductor, and a resin surrounding member surrounding at least one of the first and second heat exchangers. And a holding member that holds the thermoelectric module in a state where the first and second heat exchangers sandwich the thermoelectric module by being fixed to the surrounding member.
【0007】[0007]
【発明の実施の形態】本発明の第1実施形態を図1に基
づいて以下に説明する。この電子加熱冷却装置は、熱電
モジュール1 、第1の熱交換器2 、第2の熱交換器3 、
包囲部材4 、ボルト(保持部材)5 を備えて構成されて
いる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. This electronic heating and cooling device comprises a thermoelectric module 1, a first heat exchanger 2, a second heat exchanger 3,
The surrounding member 4 and the bolt (holding member) 5 are provided.
【0008】熱電モジュール1 は、熱伝導的に並設され
た熱電半導体1aのP型素子及びN型素子が基板1bを介し
て交互に直列接続されてなるものである。詳しくは、熱
電半導体1aのP型素子及びN型素子は、基板1bとの接続
面となっている両端面が、電流方向によって、発熱面1c
及び吸熱面1dとなり、発熱面1cとなる端面同士が同一平
面上に位置するとともに、吸熱面1dとなる端面同士が同
一平面上に位置することによって、熱伝導的に並設され
ている。The thermoelectric module 1 is composed of P-type elements and N-type elements of thermoelectric semiconductors 1a arranged in a thermally conductive manner and alternately connected in series via a substrate 1b. More specifically, the P-type element and the N-type element of the thermoelectric semiconductor 1a have heat-generating surfaces 1c depending on the direction of the current.
The heat absorbing surface 1d and the heat generating surface 1c are located on the same plane, and the heat absorbing surface 1d is located on the same plane.
【0009】第1の熱交換器2 は、アルミニウム等の金
属材料製であって、基台2a及びその基台2aの一方面から
立設されたフィン2bからなる。この第1の熱交換器2
は、その基台2aの他方面が、熱電モジュール1 の発熱面
1cに接続された基板1bに接合されることによって、基板
1bを介して発熱面1cから伝わる熱を放熱して熱交換す
る。The first heat exchanger 2 is made of a metal material such as aluminum, and includes a base 2a and fins 2b erected from one surface of the base 2a. This first heat exchanger 2
Indicates that the other surface of the base 2a is the heating surface of the thermoelectric module 1.
By joining to the board 1b connected to 1c, the board
The heat transmitted from the heat generating surface 1c via 1b is radiated to exchange heat.
【0010】第2の熱交換器3 は、第1の熱交換器2 と
同様に、アルミニウム等の金属材料製であって、一端部
が他端部よりも断面積が小さい断面凸字型に形成されて
いる。この第2の熱交換器3 は、その他端面である底面
が、熱電モジュール1 の吸熱面1dに接続された基板1bに
接合されることにより、基板1bを介して吸熱面1dへ熱を
伝えるよう熱交換する。The second heat exchanger 3, like the first heat exchanger 2, is made of a metal material such as aluminum and has a convex cross-sectional shape with one end portion having a smaller cross-sectional area than the other end portion. Is formed. The second heat exchanger 3 has a bottom surface, which is the other end surface, joined to the substrate 1b connected to the heat absorbing surface 1d of the thermoelectric module 1 so as to transfer heat to the heat absorbing surface 1d via the substrate 1b. Heat exchange.
【0011】包囲部材4 は、例えば、PBT等の樹脂に
より、貫通孔4aを有した筒状に形成されている。なお、
この貫通孔4aは、一端開口部寄りが他端開口部寄りより
も、開口断面が小さくなっている。この包囲部材4 は、
第2の熱交換器3 の一端面である頂上面側から被冠され
て、第2の熱交換器3 の一端から中央部分にかけてを包
囲する。The surrounding member 4 is formed, for example, of a resin such as PBT into a cylindrical shape having a through hole 4a. In addition,
The cross section of the through hole 4a is smaller at one end opening than at the other end opening. This surrounding member 4
The second heat exchanger 3 is covered from the top surface side, which is one end surface, and surrounds the second heat exchanger 3 from one end to the central portion.
【0012】ボルト(保持部材)5 は、その先端部が第
1の熱交換器2 に差し込まれる状態で、基端部が包囲部
材4 に貫通して固定される。こうして、ボルト5 が包囲
部材4 に固定されることによって、第1及び第2の熱交
換器2,3 が熱伝半導体1aにおける電流方向から熱電モジ
ュール1 を挟持する状態が保持される。A bolt (holding member) 5 has a base end penetrated and fixed to the surrounding member 4 with its tip end inserted into the first heat exchanger 2. By fixing the bolt 5 to the surrounding member 4 in this manner, the state in which the first and second heat exchangers 2, 3 sandwich the thermoelectric module 1 from the current direction in the heat transfer semiconductor 1a is maintained.
【0013】次に、このものにより、物体10を冷却する
状態について説明する。第2の熱交換器3 は、前述した
ように、その他端面である底面が、熱電モジュール1 の
吸熱面1dに接続された基板1bに接合されることにより、
基板1bを介して吸熱面1dへ熱を伝えるよう熱交換するか
ら、冷却する物体10を第2の熱交換器3 の一端面である
頂上面に接触配置することによって、接触配置された物
体10を冷却できる。なお、加熱冷却効率をより高くする
ために、図1に示すように、冷却される物体10と第1の
熱交換器2 との間に断熱性を有したスペーサ20を配置し
て、本電子加熱冷却装置全体を被包している。Next, a state in which the object 10 is cooled by this will be described. As described above, the second heat exchanger 3 is configured such that the bottom surface which is the other end surface is joined to the substrate 1b connected to the heat absorbing surface 1d of the thermoelectric module 1,
Since heat is exchanged so as to transfer heat to the heat absorbing surface 1d via the substrate 1b, the object 10 to be cooled is placed in contact with the top surface, which is one end surface of the second heat exchanger 3, so that the object 10 Can be cooled. In order to further increase the heating and cooling efficiency, as shown in FIG. 1, a heat insulating spacer 20 is arranged between the object 10 to be cooled and the first heat exchanger 2 so that the present electronic device can be used. Encloses the entire heating and cooling device.
【0014】かかる電子加熱冷却装置にあっては、第1
及び第2の熱交換器2,3 が熱電モジュール1 を挟持する
状態を保持するボルト5 を固定した樹脂製の包囲部材4
により、第2の熱交換器3 が包囲されているから、第2
の熱交換器3 の熱の出入りを少なくすることができ、加
熱冷却効率を高くすることができる。In such an electronic heating and cooling device, the first
And a resin surrounding member 4 to which bolts 5 for holding a state in which the second heat exchangers 2 and 3 sandwich the thermoelectric module 1 are fixed.
Because the second heat exchanger 3 is surrounded by
It is possible to reduce the flow of heat in and out of the heat exchanger 3 and to increase the heating and cooling efficiency.
【0015】次に、本発明の第2実施形態を図2に基づ
いて以下に説明する。なお、第1実施形態と実質的に同
一の機能を有した部材には同一の符号を付し、第1実施
形態と異なるところのみ記す。第1実施形態では、第2
の熱交換器3 のみ包囲部材4により包囲されているのに
対し、本実施形態では、第1の熱交換器2 も、第2の包
囲部材6 により包囲された構成になっている。Next, a second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. Note that members having substantially the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and only differences from the first embodiment will be described. In the first embodiment, the second
While only the first heat exchanger 3 is surrounded by the surrounding member 4, in the present embodiment, the first heat exchanger 2 is also surrounded by the second surrounding member 6.
【0016】詳しくは、第1の熱交換器2 の基台2aは、
断面凸字型に形成され、一方面側よりも他方面側の断面
積が大きくなっている。More specifically, the base 2a of the first heat exchanger 2 is
The cross-section is formed in a convex shape, and the cross-sectional area on the other surface side is larger than the one surface side.
【0017】第2の包囲部材6 は、包囲部材4 と同様
に、例えば、PBT等の樹脂により、貫通孔6aを有した
筒状に形成されている。なお、この貫通孔6aは、一端開
口部寄りが他端開口部寄りよりも、開口断面が小さくな
っている。この第2の包囲部材6 は、第1の熱交換器2
の一方面側から被着されて、第1の熱交換器2 の基台2a
の大部分を包囲する。The second surrounding member 6, like the surrounding member 4, is formed of, for example, a resin such as PBT into a cylindrical shape having a through hole 6a. The through-hole 6a has a smaller opening cross section at one end opening than at the other end opening. The second surrounding member 6 is provided with the first heat exchanger 2.
And the base 2a of the first heat exchanger 2
Surround most of the.
【0018】ボルト5 は、その基端部が包囲部材4 に貫
通するとともに、先端部が第2の包囲部材6 に貫通し
て、両包囲部材4,6 に固定される。こうして、ボルト5
が両包囲部材4,6 に固定されることによって、第1及び
第2の熱交換器2,3 が熱伝半導体1aにおける電流方向か
ら熱電モジュール1 を挟持する状態が保持される。The bolt 5 has a base end penetrating the enclosing member 4 and a tip end penetrating the second enclosing member 6, and is fixed to the enclosing members 4,6. Thus, bolt 5
Is fixed to the surrounding members 4, 6, the first and second heat exchangers 2, 3 maintain a state in which the thermoelectric module 1 is sandwiched from the current direction in the heat transfer semiconductor 1a.
【0019】かかる電子加熱冷却装置にあっては、第1
及び第2の熱交換器2,3 が熱電モジュール1 を挟持する
状態を保持するボルト5 を固定した樹脂製の両包囲部材
4,6により、第1及び第2の熱交換器2,3 のいずれもが
包囲されているから、第1及び第2の熱交換器2,3 のい
ずれからも熱の出入りを少なくすることができ、加熱冷
却効率を高くすることができる。In such an electronic heating and cooling apparatus, the first
And both resin-made surrounding members to which bolts 5 for holding a state in which the second heat exchangers 2 and 3 sandwich the thermoelectric module 1 are fixed.
Since both the first and second heat exchangers 2 and 3 are surrounded by 4,6, it is necessary to reduce the flow of heat into and out of both the first and second heat exchangers 2 and 3. And the heating and cooling efficiency can be increased.
【0020】なお、第1実施形態では、第2の熱交換器
3 のみが包囲部材4 に包囲され、第1実施形態では、第
1の熱交換器2 が包囲部材4 に包囲されるとともに、第
2の熱交換器3 が第2の包囲部材6 に包囲されている
が、第1の熱交換器2 のみを包囲する構成でもよい。In the first embodiment, the second heat exchanger
In the first embodiment, only the first heat exchanger 2 is surrounded by the surrounding member 4, and the second heat exchanger 3 is surrounded by the second surrounding member 6. However, a configuration surrounding only the first heat exchanger 2 may be adopted.
【0021】[0021]
【発明の効果】請求項1記載の発明は、第1及び第2の
熱交換器が熱電モジュールを挟持する状態を保持する保
持部材を固定した樹脂製の包囲部材により、第1又は第
2の熱交換器の少なくとも一方が包囲されているから、
第1又は第2の熱交換器の少なくとも一方からの熱の出
入りを少なくすることができ、加熱冷却効率を高くする
ことができる。According to the first aspect of the present invention, the first or second heat exchanger is provided with a resin surrounding member to which a holding member for holding the thermoelectric module between the first and second heat exchangers is fixed. Because at least one of the heat exchangers is surrounded,
The flow of heat from at least one of the first and second heat exchangers can be reduced, and the heating and cooling efficiency can be increased.
【図1】本発明の第1実施形態の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2実施形態の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a second embodiment of the present invention.
【図3】従来例の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a conventional example.
1 熱電モジュール 1a 熱電半導体 2 第1の熱交換器 3 第2の熱交換器 4 包囲部材 5 ボルト(保持部材) 6 第2の包囲部材 1 thermoelectric module 1a thermoelectric semiconductor 2 first heat exchanger 3 second heat exchanger 4 surrounding member 5 bolt (holding member) 6 second surrounding member
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 浩明 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 坂井 優里 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 小松 照明 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 村瀬 慎也 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 井上 宏之 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 佐川 昌幸 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hiroaki Okada 1048 Kadoma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Works, Ltd. (72) Inventor Yuri Sakai 1048 Kadoma Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Works ( 72) Inventor Komatsu Illumination 1048 Kadoma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Works Co., Ltd. 1048 Kadoma Kadoma, Matsushita Electric Works Co., Ltd. (72) Inventor Masayuki Sagawa 1048 Kadoma Kadoma, Osaka Prefecture
Claims (1)
素子及びN型素子が交互に直列接続されてなる熱電モジ
ュールと、熱伝半導体における電流方向から熱電モジュ
ールを挟持する第1及び第2の熱交換器と、第1又は第
2の熱交換器の少なくとも一方を包囲する樹脂製の包囲
部材と、包囲部材に固定されることにより第1及び第2
の熱交換器が熱電モジュールを挟持する状態を保持する
保持部材と、を備えたことを特徴とする電子加熱冷却装
置。1. A thermoelectric module in which P-type elements and N-type elements of thermoelectric semiconductors arranged in parallel in a thermally conductive manner are alternately connected in series, and a first and a second thermoelectric module sandwiching the thermoelectric module from a current direction in the thermoconductive semiconductor. A second heat exchanger, a resin surrounding member surrounding at least one of the first and second heat exchangers, and the first and second heat exchangers being fixed to the surrounding member.
And a holding member for holding a state in which the heat exchanger sandwiches the thermoelectric module.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9323492A JPH11159908A (en) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | Microwave heating and cooling device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9323492A JPH11159908A (en) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | Microwave heating and cooling device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11159908A true JPH11159908A (en) | 1999-06-15 |
Family
ID=18155299
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9323492A Pending JPH11159908A (en) | 1997-11-25 | 1997-11-25 | Microwave heating and cooling device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11159908A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011154245A3 (en) * | 2010-06-08 | 2013-01-31 | A. Raymond Et Cie | Apparatus for thermoelectric generation of electrical energy |
CN109489299A (en) * | 2019-01-08 | 2019-03-19 | 广东富信科技股份有限公司 | The board-like cold source of semiconductor refrigerating low temperature and its control method |
CN111928520A (en) * | 2020-07-03 | 2020-11-13 | 中国计量大学 | Fixing structure for heat conducting block and cold conducting block of semiconductor refrigerating device |
-
1997
- 1997-11-25 JP JP9323492A patent/JPH11159908A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011154245A3 (en) * | 2010-06-08 | 2013-01-31 | A. Raymond Et Cie | Apparatus for thermoelectric generation of electrical energy |
CN109489299A (en) * | 2019-01-08 | 2019-03-19 | 广东富信科技股份有限公司 | The board-like cold source of semiconductor refrigerating low temperature and its control method |
CN109489299B (en) * | 2019-01-08 | 2023-11-28 | 广东富信科技股份有限公司 | Semiconductor refrigeration low-temperature plate type cold source and control method thereof |
CN111928520A (en) * | 2020-07-03 | 2020-11-13 | 中国计量大学 | Fixing structure for heat conducting block and cold conducting block of semiconductor refrigerating device |
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