WO2023032719A1 - 冷却ユニット、衣服及び鞄 - Google Patents

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WO2023032719A1
WO2023032719A1 PCT/JP2022/031440 JP2022031440W WO2023032719A1 WO 2023032719 A1 WO2023032719 A1 WO 2023032719A1 JP 2022031440 W JP2022031440 W JP 2022031440W WO 2023032719 A1 WO2023032719 A1 WO 2023032719A1
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WO
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cooling unit
heat sink
housing
fan
opening
Prior art date
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PCT/JP2022/031440
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English (en)
French (fr)
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速人 高木
大助 志水
真木子 田中
唯 齋藤
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パナソニックIpマネジメント株式会社
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A41WEARING APPAREL
    • A41DOUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D13/00Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches
    • A41D13/002Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches with controlled internal environment
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A41WEARING APPAREL
    • A41DOUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D13/00Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches
    • A41D13/002Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches with controlled internal environment
    • A41D13/005Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches with controlled internal environment with controlled temperature
    • AHUMAN NECESSITIES
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    • A45C11/00Receptacles for purposes not provided for in groups A45C1/00-A45C9/00
    • 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
    • F25B21/00Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B21/02Machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effect; using Nernst-Ettinghausen effect

Definitions

  • the present disclosure relates to cooling units, clothing and bags.
  • Patent Document 1 discloses a wearable temperature control device.
  • the temperature control device disclosed in Patent Document 1 includes a sensor for measuring temperature, a control section to which the temperature measured by the sensor is input, a Peltier element electrically connected to the control section, and heat dissipation from the Peltier element.
  • a heat radiating member provided on the side and a fan for ventilating the surroundings of the heat radiating member.
  • the present disclosure provides a cooling unit and the like that can cool a wider range.
  • a cooling unit includes a housing having a first opening, a Peltier module provided inside the housing, at least a part of which is provided inside the housing, and the Peltier module and a first fan, wherein the first heat sink has a through hole, one end of the through hole faces the first fan, and the other end of the through hole faces the Facing the first opening.
  • a garment according to an aspect of the present disclosure includes: the cooling unit according to the aspect arranged inside the garment; and an air passage provided to face the cooling unit and passing through the garment. .
  • a bag according to an aspect of the present disclosure includes the cooling unit according to the above aspect arranged inside the bag, and an air passage provided to face the cooling unit and passing through the bag. .
  • cooling unit According to the cooling unit according to the present disclosure, a wider range can be cooled.
  • FIG. 1 is a perspective view of a cooling unit according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a plan view showing each of the front, bottom, right side, and back of the cooling unit according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the cooling unit according to Embodiment 1.
  • FIG. 4 is a diagram showing an airflow state during operation of the cooling unit according to Embodiment 1.
  • FIG. 5A is a perspective view of the cool air heat sink according to Embodiment 1.
  • FIG. 5B is a side view of the cool air heat sink according to Embodiment 1.
  • FIG. 5C is a plan view of the cool air heat sink according to Embodiment 1.
  • FIG. 5A is a perspective view of the cool air heat sink according to Embodiment 1.
  • FIG. 5B is a side view of the cool air heat sink according to Embodiment 1.
  • FIG. 5C is a plan view of the cool air heat sink according to Embodiment 1.
  • FIG. 6A is a perspective view of the heat sink for heat dissipation according to Embodiment 1.
  • FIG. 6B is a side view of the heat sink for heat dissipation according to Embodiment 1.
  • FIG. 7A is a plan view showing Modification 1 of the cool air heat sink according to Embodiment 1.
  • FIG. 7B is a plan view showing Modification 2 of the cool air heat sink according to Embodiment 1.
  • FIG. 7C is a plan view showing Modification 3 of the cool air heat sink according to Embodiment 1.
  • FIG. 7D is a plan view showing Modification 4 of the cool air heat sink according to Embodiment 1.
  • FIG. 7E is a plan view showing Modification 5 of the cool air heat sink according to Embodiment 1.
  • FIG. 7A is a perspective view of the heat sink for heat dissipation according to Embodiment 1.
  • FIG. 6B is a side view of the heat sink for heat dissipation according to Embodiment 1.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a cooling unit according to Modification 1 of Embodiment 1.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view of a cooling unit according to Modification 2 of Embodiment 1.
  • FIG. 9B is a plan view showing each of the front surface, bottom surface, right side surface, and rear surface of the cooling unit according to Modification 2 of Embodiment 1.
  • FIG. 10A is a cross-sectional view of a cooling unit according to Modification 3 of Embodiment 1.
  • FIG. 10B is a plan view showing each of the front surface, bottom surface, right side surface, and rear surface of the cooling unit according to Modification 3 of Embodiment 1.
  • FIG. 11A is a cross-sectional view of a cooling unit according to Modification 4 of Embodiment 1.
  • FIG. 11B is a plan view showing each of the front, top, right side, and back of the cooling unit according to Modification 4 of Embodiment 1.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of a cooling unit according to Embodiment 2.
  • FIG. 13A is a cross-sectional view showing the first state of the damper of the cooling unit according to Embodiment 2.
  • FIG. 13B is a cross-sectional view showing a second state of the dampers of the cooling unit according to Embodiment 2.
  • FIG. 13C is a cross-sectional view showing a third state of the dampers of the cooling unit according to Embodiment 2.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of a cooling unit according to Embodiment 3.
  • FIG. 13A is a cross-sectional view showing the first state of the damper of the cooling unit according to Embodiment 2.
  • FIG. 13B is a cross-sectional view showing a second state of the dampers of the cooling unit according to Embodiment
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of a cooling unit according to Embodiment 4.
  • FIG. 16A is a schematic diagram for explaining a first usage example of the cooling unit in Embodiment 5.
  • FIG. 16B is a schematic diagram for explaining a second usage example of the cooling unit in Embodiment 5.
  • FIG. 16C is a schematic diagram for explaining a third usage example of the cooling unit in Embodiment 5.
  • FIG. 16D is a schematic diagram for explaining a fourth usage example of the cooling unit in Embodiment 5.
  • FIG. 16E is a schematic diagram for explaining a fifth usage example of the cooling unit in Embodiment 5.
  • FIG. 16A is a schematic diagram for explaining a first usage example of the cooling unit in Embodiment 5.
  • FIG. 16B is a schematic diagram for explaining a second usage example of the cooling unit in Embodiment 5.
  • FIG. 16C is a schematic diagram for explaining a third usage example of the cooling unit in Embodiment 5.
  • FIG. 16D is
  • each figure is a schematic diagram and is not necessarily strictly illustrated. Therefore, for example, scales and the like do not necessarily match in each drawing. Moreover, in each figure, the same code
  • the x-axis, y-axis and z-axis indicate three axes of a three-dimensional orthogonal coordinate system.
  • ordinal numbers such as “first” and “second” do not mean the number or order of constituent elements unless otherwise specified, so as to avoid confusion between constituent elements of the same kind and to distinguish between them. It is used for the purpose of
  • cold air means air whose temperature is lower than that of warm air.
  • Embodiment 1 [1. overview] First, an outline of a cooling unit according to Embodiment 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
  • FIG. 1 An outline of a cooling unit according to Embodiment 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
  • FIG. 1 An outline of a cooling unit according to Embodiment 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
  • FIG. 1 An outline of a cooling unit according to Embodiment 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
  • FIG. 1 is a perspective view of a cooling unit 1 according to this embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view showing each of the front, bottom, right side and back of cooling unit 1 according to the present embodiment. Specifically, (a) to (d) of FIG. 2 are a front view, a bottom view, a right side view and a rear view of the cooling unit 1, respectively. Note that each surface such as the front surface and the bottom surface of the cooling unit 1 is defined for convenience of explanation.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the cooling unit 1 according to the present embodiment. Specifically, FIG. 3 shows a cross section taken along line III-III of FIGS. 1 and 2(a).
  • FIG. 4 is a diagram showing an airflow state during operation of the cooling unit 1 according to the first embodiment. Note that FIG. 4 shows the same cross section as FIG.
  • the cooling unit 1 includes a housing 10, a Peltier module 20, a cold air heat sink 30, and a cold air fan 40.
  • the cooling unit 1 further includes a heat sink 50 for heat dissipation, a fan 60 for heat dissipation, and a control circuit 70 .
  • a specific configuration of each component included in the cooling unit 1 will be described later.
  • a cooling unit 1 is a device that cools an object 90 shown in FIG.
  • the object 90 is, for example, a human body, but is not limited to this.
  • Objects 90 may be humans, animals, plants, food, machines, appliances, and the like.
  • the cooling unit 1 uses a cool contact feeling (feeling of coldness obtained by contact) using the Peltier module 20 and cool air from the cool air fan 40 . Thereby, the cooling unit 1 can cool a wider range of the object 90 . For example, in addition to cooling a part of the cooling unit 1 in contact with the object 90, the periphery of the object 90 is cooled using cold air.
  • the tip 32 a of the convex portion 32 of the cool air heat sink 30 is used as a contact surface with respect to the object 90 . Cooling of the cool air heat sink 30 by the Peltier module 20 can give a cool contact feeling to the object 90 .
  • the cool-air fan 40 takes in a cold-air flow 82 from the cold-air opening 12 and passes through the through holes 33 of the cold-air heat sink 30 to cool the taken-in cold-air flow 82 . do.
  • the cold air 81 can be emitted from the cold air opening 11 toward the object 90 or its vicinity.
  • the cooling unit 1 As described above, according to the cooling unit 1 according to the present embodiment, a wider range can be cooled by using both the cool contact feeling and the cool air.
  • the housing 10 is a housing forming the outer shell of the cooling unit 1 . As shown in FIG. 3, the housing 10 accommodates therein a Peltier module 20, a cold air heat sink 30, a cold air fan 40, a heat radiation heat sink 50, a heat radiation fan 60, and a control circuit 70. do.
  • the Peltier module 20 , the cool air heat sink 30 , the cool air fan 40 , the heat sink 50 for heat dissipation, the fan 60 for heat dissipation, and the control circuit 70 are provided inside the housing 10 .
  • housing 10 located inside the housing 10. That is, at least part of the components housed in housing 10 may be located outside housing 10 .
  • part of the convex portion 32 of the cool air heat sink 30 is located outside the housing 10. As shown in FIG.
  • the shape of the housing 10 is a substantially rectangular parallelepiped shape, but is not limited to this.
  • the shape of the housing 10 may be a flat columnar shape.
  • the housing 10 may be provided with, for example, a rod-shaped grip portion that can be gripped with one hand or both hands, or unevenness of a predetermined shape.
  • the housing 10 has a cold air opening 11, a cold air opening 12, a heat radiation opening 13, and a heat radiation opening .
  • the housing 10 also has an insertion hole 15 and a recess 16 .
  • the cooling air openings 11 and 12 and the heat radiation openings 13 and 14 each penetrate a part of the wall of the housing 10 and communicate between the inside and the outside.
  • the cool air opening 11 and the heat radiation opening 13 are exhaust openings for exhausting air from the inside of the housing 10 .
  • the cool air opening 12 and the heat radiation opening 14 are air intake openings for air intake from the outside of the housing 10 to the inside.
  • the cold wind opening 11 is an example of a first opening. As shown in FIG. 3 , the cold air opening 11 is provided adjacent to the cold air heat sink 30 . As shown in FIG. 4 , cold air 81 is emitted from the cold air opening 11 .
  • a and B are adjacent to each other means that A and B are sufficiently close to or in contact with each other. For example, the distance between A and B is 0 mm or more and 10 mm or less.
  • the cold wind opening 12 is an example of a second opening.
  • the cool air opening 12 is provided adjacent to the cool air fan 40 . As shown in FIG. 4 , cold air flow 82 is sucked into the housing 10 from the outside through the cold air opening 12 .
  • the heat radiation opening 13 is an example of a third opening.
  • the heat radiation opening 13 is provided on the opposite side of the Peltier module 20 to the side where the cool air heat sink 30 is located.
  • the heat radiation opening 13 is provided on the same side of the Peltier module 20 as the heat sink 50 for heat radiation.
  • the heat radiation opening 13 is provided adjacent to the heat sink 50 for heat radiation.
  • the heat radiation opening 13 is provided on the opposite side of the Peltier module 20 to the side where the cool air heat sink 30 is located. As shown in FIG. 4 , hot air 83 is emitted from the heat radiation opening 13 .
  • the Peltier module is the standard for comparison.
  • the reference plane is a virtual plane (xy plane) passing through the center in the thickness direction (z-axis direction) and perpendicular to the thickness direction.
  • the heat radiation opening 13 is provided on the side opposite to the cold air heat sink 30 and on the same side as the heat radiation heat sink 50 with respect to the reference plane. To put it more simply, the heat radiation opening 13 is provided at a position closer to the heat generating surface of the Peltier module 20 than to the cooling surface. The cooling surface and heat generating surface will be described later.
  • the heat radiation opening 14 is an example of a fourth opening.
  • the heat radiation opening 14 is provided adjacent to the heat radiation fan 60 .
  • a heat radiation airflow 84 is sucked into the housing 10 from the outside through the heat radiation opening 14 .
  • the cooling air opening 11 and the heat radiation opening 13 are provided on the same surface or adjacent surfaces of the housing 10 .
  • the surface of the housing 10 is a surface that can be regarded as a substantially flat surface when the housing 10 is regarded as a rectangular parallelepiped.
  • the surface may be provided with steps, roundness, or the like.
  • the cold air opening 11 is provided on the bottom surface of the housing 10 .
  • the heat radiation openings 13 are provided on the bottom surface and the back surface of the housing 10 .
  • the bottom surface of the housing 10 is the surface shown in FIG. 2(b).
  • the rear surface of the housing 10 is the surface shown in FIG. 2(d).
  • the cooling air opening 11 and the heat radiation opening 13 are provided so as to obliquely penetrate the wall surface of the housing 10, as shown in FIG.
  • the discharge directions of the cold air 81 and the hot air 83 are determined according to the penetrating directions of the cold air opening 11 and the heat radiation opening 13 .
  • the cooling air opening 11 and the heat radiation opening 13 may each have a curved or bent shape instead of a linear shape.
  • the cooling air opening 12 and the heat radiation opening 14 are provided on different surfaces of the housing 10 .
  • cold air opening 12 is provided in the front of housing 10 .
  • the heat radiation opening 14 is provided on the rear surface of the housing 10 .
  • the front surface of the housing 10 is the surface shown in FIG. 2(a). More specifically, the cooling air opening 12 and the heat radiation opening 14 face each other.
  • a cold air fan 40 and a heat radiation fan 60 are arranged between the cold air opening 12 and the heat radiation opening 14 .
  • the cooling air opening 12 and the heat radiation opening 14 each have a tapered shape in which the opening area decreases toward the inside of the housing 10 . Thereby, it is possible to facilitate air intake by each of the cool air fan 40 and the heat radiation fan 60 . That is, each of the cold airflow 82 and the heat radiation airflow 84 can be efficiently sucked.
  • the shapes of the cooling air opening 12 and the heat radiation opening 14 are not particularly limited, and for example, only one of the openings may have a tapered shape.
  • the cooling air opening 12 and the heat radiation opening 14 each have a plurality of holes with a predetermined shape, as shown in FIGS.
  • illustration of a plurality of holes is omitted in cross-sectional views such as FIG. 3 and FIG. 4 .
  • the opening shape of the plurality of holes is, for example, circular, but may be oval or rectangular, and is not particularly limited.
  • the size of each of the plurality of holes is, for example, smaller than the length of one blade (not shown) of the cooling fan 40 and the heat radiation fan 60 .
  • the size of each of the plurality of holes is smaller than that of a human finger, pencil, ballpoint pen, or the like.
  • the total area of each hole of the cool air opening 12 is, for example, 50% or more of the entire blade size of the cool air fan 40 .
  • the function of the cool air fan 40 can be fully exhibited, and gas can be taken into the interior. The same applies to the total area of each hole of the heat radiation opening 14 .
  • the cold air opening 12 and the heat radiation opening 14 do not have a plurality of holes, but have a single large hole (for example, a size of 50% or more of the entire blade size of the cold air fan 40). may have.
  • each of the cooling air opening 12 and the heat radiation opening 14 may be provided with a mesh member through which air passes.
  • the mesh member may be provided in the cold wind opening 11 and the heat radiation opening 13 .
  • the insertion hole 15 is a through hole for inserting a part of the cool air heat sink 30 .
  • the insertion hole 15 penetrates a part of the wall of the housing 10 and communicates between the inside and the outside.
  • the insertion hole 15 is provided on the front surface of the housing 10 .
  • the housing 10 is provided with a plurality of insertion holes 15 .
  • Each insertion hole 15 corresponds to the projection 32 of the cool air heat sink 30 on a one-to-one basis, and the corresponding projection 32 is inserted.
  • a plurality of protrusions 32 may be inserted into one insertion hole 15 .
  • the shape and size of the insertion hole 15 are substantially the same as the shape and size of the protrusion 32, or the insertion hole 15 is slightly larger. Specifically, the insertion hole 15 is larger than the shape and size of the protrusion 32 by about 1 mm. As a result, the gap between the insertion hole 15 and the convex portion 32 can be made sufficiently small, and entry of foreign matter into the housing 10 can be suppressed.
  • the recess 16 is provided on the outer side surface of the housing 10 and is recessed from the outside of the housing 10 toward the inside.
  • a cool air opening 12 is provided at the bottom of the recess 16 .
  • recess 16 is provided on the front surface of housing 10 , that is, on the same surface as insertion hole 15 .
  • the surface of the insertion hole 15 having the outer opening is located on the positive side of the z-axis with respect to the bottom of the recess 16 .
  • the recess 16 is provided so as to cut the housing 10 from the right side to the left side. That is, the bottom surface of the recess 16 reaches each of the right side and left side of the housing 10 . As a result, even if the front surface of the housing 10 is covered with the object 90 to be cooled, the object 90 is less likely to block the cold air opening 12 . Therefore, it is possible to secure the flow of air through the cold air opening 12 .
  • the housing 10 is formed using, for example, a resin material such as polycarbonate having high strength. As a result, even if the cooling unit 1 is dropped, it is less likely to be damaged.
  • the housing 10 may be formed using a metal material.
  • the Peltier module 20 is an element that causes cooling and heat generation (heating). Specifically, the Peltier module 20 is a plate-like thermoelectric conversion device that operates as a heat pump by applying a direct current. The Peltier module 20 is provided inside the housing 10 . The Peltier module 20 performs cooling, heat generation (heating), and temperature control by external operation. Specifically, the plate-like Peltier module 20 is supplied with current so that one surface becomes a cooling surface (low temperature) and the other surface becomes a heat generating surface (high temperature).
  • the Peltier module 20 is sandwiched between a cool air heat sink 30 and a heat radiation heat sink 50 and is in contact with each. Specifically, the cooling surface of the Peltier module 20 is in contact with the cool air heat sink 30 . Since the Peltier module 20 can take heat from the cold-air heat sink 30 through the cooling surface, the cold-air heat sink 30 can be cooled.
  • the heat generating surface of the Peltier module 20 is in contact with the heat sink 50 for heat dissipation.
  • the Peltier module 20 can conduct heat to the heat sink 50 for heat dissipation through the heat generating surface. That is, the Peltier module 20 transfers the heat taken from the cool air heat sink 30 to the heat radiation heat sink 50 . As a result, the cool air heat sink 30 can be efficiently cooled.
  • the Peltier module 20 may be adhered to each of the cool air heat sink 30 and the heat radiation heat sink 50 .
  • thermally conductive grease with little loss can be used for adhesion. As a result, loss during heat transfer can be reduced.
  • the planar view shape of the Peltier module 20 is rectangular or circular, but is not particularly limited.
  • the size of the cooling surface of the Peltier module 20 is, for example, 10 mm or more in one side or maximum width.
  • One side or maximum width of the cooling surface may be less than 10 mm. Even in this case, cooling of the cool air heat sink 30 is possible.
  • the size of the cooling surface of the Peltier module 20 is, for example, less than 40 mm in one side or maximum width. As a result, the malfunction of the Peltier module 20 alone is less likely to occur, and the reliability of the cooling unit 1 can be enhanced.
  • One side or maximum width of the cooling surface may be 40 mm or more. In this case, a wider area can be brought into contact with the cool air heat sink 30, so the cooling effect can be enhanced.
  • the power supply for driving the Peltier module 20 is omitted.
  • the power supply is an external power supply using a USB (Universal Serial Bus) cable.
  • the cooling unit 1 may incorporate a secondary battery or the like. As a result, the battery can be charged and taken out for use. That is, the portability of the cooling unit 1 can be enhanced, and the degree of freedom in the usage environment can be enhanced.
  • the cool air heat sink 30 is an example of a first heat sink facing the Peltier module 20 . At least part of the cold air heat sink 30 is provided inside the housing 10 . In this embodiment, the cold air heat sink 30 is provided between the cold air opening 11 and the cold air fan 40 .
  • a and B face each other means that at least part of A and at least part of B overlap when viewed from a predetermined direction. For example, when viewed from a predetermined direction, a portion of 50% or more of A and a portion of 50% or more of B overlap. Also, the distance between A and B is 20% or less of the maximum width of the housing 10, and is, for example, several centimeters or less. Other members may be arranged between A and B, but no member may be arranged. For example, the case where A and B are in contact is also included in the meaning of "A and B facing each other.”
  • the cool air heat sink 30 is formed using a material with high thermal conductivity.
  • the cold air heat sink 30 dissipates the absorbed heat or cold air into the air.
  • An example of the material of the cold air heat sink 30 is an alloy containing copper, aluminum, or the like, or a single metal, but the material is not limited to this. For example, by using aluminum, the weight of the cool air heat sink 30 can be reduced.
  • the cool air heat sink 30 has through holes 33 .
  • the through-hole 33 functions as a path for air (airflow) supplied from the cool air fan 40, that is, as a ventilation hole.
  • One end 33 a of the through-hole 33 faces the cooling fan 40 .
  • the other end 33b of the through hole 33 faces the cold air opening 11.
  • the cold air flow 82 sucked by the cold air fan 40 enters the through hole 33 from the one end 33 a and is cooled by the cold air heat sink 30 while passing through the through hole 33 .
  • the cooled airflow 82 for cold air passes through the other end 33 b of the through hole 33 and comes out from the opening 11 for cold air as cold air 81 .
  • 5A to 5C are a perspective view, a side view and a plan view, respectively, of the cool air heat sink 30 according to this embodiment.
  • the cool air heat sink 30 has a plate portion 31, a convex portion 32, and a through hole 33.
  • the cool air heat sink 30 has a plurality of each of the protrusions 32 and the through holes 33 .
  • the plate portion 31 is provided inside the housing 10 as shown in FIG.
  • the plate portion 31 has a first surface 31a and a second surface 31b, as shown in FIGS. 3 and 5B.
  • the first surface 31 a is in contact with the Peltier module 20 .
  • the second surface 31b is a surface opposite to the first surface 31a.
  • the first surface 31a and the second surface 31b are planes parallel to each other.
  • the contact area with the flat Peltier module 20 can be increased.
  • the thermal conductivity to the Peltier module 20 can be enhanced, and the cooling effect of the cool-air heat sink 30 can be enhanced.
  • the plate portion 31 is a flat plate having a rectangular planar shape, but is not limited to this.
  • the plan view shape of the plate portion 31 may be square, circular, or elliptical.
  • the plate portion 31 may be a bent, curved or bent plate.
  • the convex portion 32 protrudes from the second surface 31 b of the plate portion 31 .
  • a tip 32 a of the projection 32 is located outside the housing 10 .
  • the tip 32a is the part that contacts the object 90, as shown in FIG. When the tip 32 a of the projection 32 contacts the object 90 , heat can be removed from the object 90 and the object 90 can be cooled.
  • a plurality of protrusions 32 are provided.
  • the plurality of protrusions 32 have the same size and shape, and are formed in a stripe shape.
  • the contact area between the object 90 and the cool air heat sink 30 can be further increased.
  • the stripe shape means that a plurality of things are arranged in the same direction.
  • the plurality of protrusions 32 are arranged in a parallel direction when viewed from the tip surface of the protrusions 32 toward the plate portion 31 .
  • a tip 32 a of the convex portion 32 is a plane parallel to the second surface 31 b of the plate portion 31 .
  • the convex portion 32 extends from one end of the plate portion 31 to the other end.
  • both y-axis direction end surfaces of the convex portion 32 are flush with both y-axis direction end surfaces of the plate portion 31 .
  • the area of the tip 32a of the convex portion 32 can be increased, and the contact area between the object 90 and the cold air heat sink 30 can be increased.
  • the tip 32a may be rounded or uneven. Further, the tip 32a does not have to be in contact with the object 90 when the cooling unit 1 is used. Since the cooling unit 1 emits the cold air 81, the object 90 can be cooled by the cold air 81 even if the tip 32a does not come into contact with it.
  • the convex portion 32 is inserted into the insertion hole 15 of the housing 10 . Therefore, the tip 32 a is positioned outside the housing 10 and is positioned away from the outer surface of the housing 10 . As a result, it becomes difficult for the tip 32a to come into contact with the object 90, so that a space is formed between the object 90 and the housing 10, and the inside of the housing 10 is less likely to heat up.
  • the material of the protrusions 32 is, for example, metal. Thereby, thermal conductivity can be improved. Further, when the object 90 is a human body, the outermost surface of the tip 32a, which may come into direct contact with the human body, may be made of alumite-treated aluminum. This allows people with metal allergies to use it.
  • the convex portion 32 and the plate portion 31 are integrally formed using the same material, but may be formed using different materials.
  • the contact area between the tip 32a and the object 90 is not particularly limited, but is, for example, 0.06 cm 2 or more. It is said that there are about 17 cold spots per 1 cm 2 on the human neck and shoulders. Therefore, by forming the tip 32a with an area such that at least one cold spot is included in the contact surface when the tip 32a makes contact, it is possible to almost certainly provide a cool contact sensation.
  • the through hole 33 penetrates the plate portion 31 .
  • the through hole 33 penetrates the plate portion 31 in a direction parallel to the first surface 31a of the plate portion 31 .
  • the penetrating direction of the through hole 33 is the same as the extending direction (y-axis direction) of the convex portion 32 .
  • the through hole 33 extends through the plate portion 31 in the longitudinal direction.
  • the through hole 33 does not overlap the convex portion 32 when the second surface 31b of the plate portion 31 is viewed from above. Note that "overlapping in a plan view" means that at least a part of them appears to overlap when vertically projected onto the projection plane (here, the second plane 31b).
  • a plurality of through holes 33 are provided in the present embodiment.
  • the plurality of through holes 33 penetrate the plate portion 31 in the same direction as each other and in a direction parallel to the first surface 31a.
  • the plurality of through holes 33 have the same size and shape, and are formed in stripes.
  • the wall 34 separating the adjacent through holes 33 and at least one of the plurality of protrusions 32 overlap.
  • the thickness (length in the x-axis direction) of the wall 34 and the width (length in the x-axis direction) of the protrusion 32 are equal to each other.
  • the projections 32 and the walls 34 are in one-to-one correspondence, and the outlines of the projections 32 and the walls 34 match in a plan view of the second surface 31b.
  • the distance between the convex portion 32 and the wall 34 is shortened, so that the heat of the convex portion 32 (specifically, the tip 32a) is easily transmitted to the Peltier module 20 via the wall 34. Therefore, the cooling effect of the convex portion 32 can be enhanced.
  • the thickness (length in the x-axis direction) of the wall 34 may be smaller than the width (length in the x-axis direction) of the protrusion 32 .
  • Each of the plurality of through holes 33 functions as a ventilation hole between the cold air fan 40 and the cold air opening 11 .
  • the cooling airflow 82 sent from the cooling fan 40 is cooled by passing through the through holes 33 .
  • the cooled cold air flow 82 is emitted from the cold air opening 11 .
  • the airflow 82 for cold air passing through the through-hole 33 is cooled from the entire surroundings in the traveling direction, so that it can be efficiently converted into the cold air 81 .
  • the cold air heat sink 30 is formed by drawing or extrusion using a metal material. Since the protrusions 32 and the through holes 33 extend in the same direction, the cool air heat sink 30 can be easily formed.
  • Cool air fan 40 is an example of a first fan.
  • the cool-air fan 40 faces one end 33 a of the through-hole 33 of the cool-air heat sink 30 and sends air to the cool-air heat sink 30 .
  • the cooling fan 40 is provided inside the housing 10 .
  • the cold air fan 40 is located near the cold air opening 12 .
  • the cold-air fan 40 sucks the cold-air flow 82 through the cold-air opening 12 and sends the sucked cold-air flow 82 to the through hole 33 of the cold-air heat sink 30 .
  • the cold air fan 40 is a fan whose intake direction and exhaust direction are substantially orthogonal, and is, for example, a blower fan. As a result, the cooling fan 40 can be miniaturized, and the cooling unit 1 can be miniaturized. Note that the cooling fan 40 may be an axial fan.
  • the heat sink 50 for heat dissipation is an example of a second heat sink. At least part of the heat sink 50 for heat radiation is provided inside the housing 10 . In this embodiment, the heat sink 50 for heat dissipation is provided between the fan 60 for heat dissipation and the opening 13 for heat dissipation. The heat sink 50 for heat radiation faces the Peltier module 20 on the side opposite to the heat sink 30 for cool air.
  • the heat sink 50 for heat dissipation is formed using a material with high thermal conductivity.
  • the heat sink 50 dissipates the absorbed heat or cool air into the air.
  • An example of the material of the heat sink 50 for heat radiation is an alloy containing copper, aluminum, or the like, or a single metal, but the material is not limited to this. For example, by using aluminum, the weight of the heat sink 50 can be reduced.
  • 6A and 6B are a perspective view and a side view, respectively, of the heat sink 50 for heat dissipation according to this embodiment.
  • the heat sink 50 for heat dissipation has a base portion 51 and fins 52 .
  • the heat sink 50 for heat dissipation has a plurality of fins 52 .
  • the base 51 is provided inside the housing 10 as shown in FIG.
  • the base 51 has a third surface 51a and a fourth surface 51b, as shown in FIGS. 3 and 6B.
  • the third surface 51 a is in contact with the Peltier module 20 .
  • the fourth surface 51b is a surface opposite to the third surface 51a.
  • the third surface 51a and the fourth surface 51b are planes parallel to each other.
  • the contact area with the flat Peltier module 20 can be increased.
  • the thermal conductivity to the Peltier module 20 can be enhanced, and the heat dissipation effect of the heat sink 50 for heat dissipation can be enhanced.
  • the base 51 is a flat plate having a rectangular shape in plan view, but is not limited to this.
  • the plan view shape of the base 51 may be square, circular, or elliptical.
  • the base 51 may be a curved or bent plate.
  • the fins 52 protrude from the fourth surface 51b of the base 51. As a result, the surface area of the heat sink 50 for heat dissipation is increased, so heat is more easily dissipated.
  • the fins 52 of the heat sink 50 for heat dissipation face the fan 60 for heat dissipation.
  • a plurality of fins 52 are provided in this embodiment.
  • the plurality of fins 52 have the same size and shape as each other and are formed in a stripe shape. By providing the plurality of fins 52, the surface area of the heat sink 50 for heat radiation can be further increased.
  • Each of the plurality of fins 52 extends from one end of the base portion 51 to the other end, as shown in FIG. 6A.
  • both end surfaces of the fins 52 in the y-axis direction are flush with both end surfaces of the base portion 51 in the y-axis direction.
  • the surface area with the heat sink 50 for heat radiation can be enlarged.
  • a gap 53 is provided between adjacent fins 52 . Like the fins 52, the gaps 53 extend along the y-axis direction. One end of the gap 53 faces the heat dissipation fan 60 . The other end of the gap 53 faces the heat radiation opening 13 .
  • Each of the plurality of gaps 53 functions as a ventilation path between the heat radiation fan 60 and the heat radiation opening 13 .
  • the heat dissipating airflow 84 sent from the heat dissipating fan 60 passes through the gaps 53 between the fins 52 , thereby easily taking heat from the heat dissipating heat sink 50 . Therefore, the heat possessed by the Peltier module 20 and the heat sink 50 is easily released.
  • the fins 52 have a flat shape at the tips (free ends of the fins 52) in the projecting direction, but are not limited to this.
  • the shape of the fins 52 may be tapered at the free ends.
  • the shape of the fins 52 may be sharp at the free ends. As a result, the interval between the adjacent fins 52 can be increased on the free end side, so that the heat dissipation effect of the heat sink 50 can be further enhanced.
  • the heat sink 50 for heat radiation may have a plurality of through holes (vent holes) instead of the gaps 53, like the heat sink 30 for cool air. That is, the heat sink 50 for heat radiation may have the same configuration as the heat sink 30 for cool air. As a result, the heat dissipation effect of the heat dissipation heat sink 50 can be enhanced.
  • the heat dissipation fan 60 is an example of a second fan.
  • the heat dissipation fan 60 faces the heat sink 50 for heat dissipation and sends air to the heat sink 50 for heat dissipation.
  • the heat dissipation fan 60 is provided inside the housing 10 . Specifically, the heat dissipation fan 60 is positioned near the heat dissipation opening 14 . The heat dissipation fan 60 sucks the heat dissipation airflow 84 through the heat dissipation opening 14 and sends the sucked heat dissipation airflow 84 to the gap 53 of the heat dissipation heat sink 50 .
  • the heat radiation fan 60 is a fan in which the intake direction and the exhaust direction are substantially orthogonal, and is, for example, a blower fan. As a result, the size of the heat radiation fan 60 can be reduced, and the size of the cooling unit 1 can be reduced. Note that the heat radiation fan 60 may be an axial fan.
  • the control circuit 70 controls the Peltier module 20 , the cooling fan 40 and the heat radiation fan 60 .
  • the control circuit 70 changes the temperature of the Peltier module 20 and the air volume of the cooling fan 40 and the heat radiation fan 60 .
  • the control circuit 70 receives control instructions from the outside, for example, and controls the Peltier module 20, the cooling fan 40, and the heat dissipation fan 60 based on the received control instructions.
  • the control circuit 70 has, for example, an antenna and a radio circuit, and receives control instructions by communicating with a remote controller from the outside, or a mobile terminal such as a smartphone installed with a control application.
  • the control circuit 70 may have a microphone and a voice analysis circuit, and may receive control instructions by analyzing the voice uttered by the user.
  • the housing 10 of the cooling unit 1 may be provided with physical operation buttons or a touch panel that can be operated from the outside.
  • the control circuit 70 may receive control instructions via operation buttons or a touch panel.
  • the control circuit 70 automatically changes at least one of the temperature of the Peltier module 20 and the air volume of the cooling fan 40 or the heat radiation fan 60 based on the temperature of the object 90 that contacts the tip 32a of the projection 32.
  • the cooling unit 1 may include a sensor that measures the temperature of the object 90 .
  • control circuit 70 is provided inside the housing 10 . Specifically, the control circuit 70 is provided at a position adjacent to each of the Peltier module 20 , the cool air fan 40 and the heat radiation fan 60 . As a result, the transmission line for the control signal from the control circuit 70 can be shortened, so that the cooling unit 1 can be implemented with little delay in operation.
  • control circuit 70 is located between the cool air fan 40 and the heat radiation fan 60 . As a result, it is possible to suppress the heat from being accumulated in the control circuit 70, and to suppress the occurrence of failures or errors due to the influence of heat.
  • the arrangement of the control circuit 70 is not particularly limited, and may be arranged outside the housing 10, for example.
  • the control circuit 70 is realized, for example, by an LSI (Large Scale Integration), which is an integrated circuit (IC). Note that the integrated circuit is not limited to an LSI, and may be a dedicated circuit or a general-purpose processor.
  • control circuit 70 may be a microcontroller.
  • the microcontroller includes, for example, a nonvolatile memory storing programs, a volatile memory that is a temporary storage area for executing programs, an input/output port, a processor executing programs, and the like.
  • the control circuit 70 may be a programmable FPGA (Field Programmable Gate Array), or a reconfigurable processor capable of reconfiguring connections and settings of circuit cells in the LSI.
  • the functions executed by the control circuit 70 may be implemented in software or hardware.
  • the cooling unit 1 can efficiently cool the object 90 by using both the cool contact feeling and the cool air.
  • the control circuit 70 operates each of the Peltier module 20, the cool air fan 40, and the heat radiation fan 60 based on an instruction from the outside.
  • a cooling surface and a heat generating surface are formed in the Peltier module 20 by operating the Peltier module 20 .
  • the cooling surface is in contact with the cold air heat sink 30, it is possible to remove heat from the cold air heat sink 30 for cooling.
  • the heat generating surface is in contact with the heat sink 50 for heat dissipation, the heat taken from the heat sink 30 for cool air can be transferred to the heat sink 50 for heat dissipation.
  • a cold airflow 82 is sucked into the housing 10 through the cold air opening 12 .
  • the cool-air fan 40 sends the sucked cold-air flow 82 to the through hole 33 of the cool-air heat sink 30 .
  • the cold-air flow 82 is cooled by the cold-air heat sink 30 by passing through the through-holes 33 . Since it is cooled from the entire surroundings in the traveling direction, it can be efficiently converted into cold air 81. - ⁇ The cool air 81 is emitted from the cold air opening 11 .
  • the outlet of the cold air 81 of the cold air opening 11 (opening surface on the outer side surface of the housing 10 ) is located near the protrusion 32 .
  • the cold air 81 can be efficiently applied to the object 90 located in the vicinity of the convex portion 32 .
  • the outlet of the cool air opening 11 is provided at a position closer to the projection 32 than each of the heat radiation openings 13 and 14 .
  • the penetrating direction of the cold wind opening 11 is the direction toward the object 90 .
  • cold air 81 is emitted toward the object 90 from the cold air opening 11 . Since the cool air 81 takes heat from the object 90, the object 90 can be efficiently cooled.
  • the heat radiation airflow 84 is sucked into the housing 10 through the heat radiation opening 14 .
  • the heat dissipating fan 60 sends the sucked heat dissipating airflow 84 to the gap 53 between the fins 52 of the heat sink 50 for heat dissipating.
  • the heat radiation airflow 84 takes heat from the heat sink 50 when passing through the gap 53 .
  • the hot air 83 that has passed through the gap 53 is emitted from the opening 13 for heat dissipation.
  • the outlet of the heat radiation opening 13 (opening surface on the outer side surface of the housing 10) is provided on the side opposite to the side where the convex portion 32 is located.
  • hot air 83 is emitted from the heat radiation opening 13 in the direction opposite to the direction toward the tip 32a of the projection 32 (object 90).
  • the penetrating direction of the heat radiation opening 13 is the direction away from the object 90 .
  • the heat radiation opening 13 penetrates in the direction away from the cool air opening 11 .
  • the heat radiation opening 13 is provided at a position farther from the object 90 than the cool air opening 11 is.
  • intake and exhaust may be reversed. That is, the air may be sucked from the cold air opening 11 and discharged from the cold air opening 12 .
  • the cold air fan 40 may draw air through the cold air opening 11 and the through hole 33 of the cold air heat sink 30 .
  • the inhaled airflow is cooled while passing through the through holes 33 and is discharged from the cold air opening 12 as cold air.
  • the cold air opening 12 through which cold air is discharged and the insertion hole 15 into which the convex portion 32 of the cold air heat sink 30 is inserted are provided on the same surface of the housing 10 . Therefore, it becomes easier to apply cold air to the object 90, so that the cooling effect can be enhanced.
  • the heat radiation fan 60 may draw air through the gap 53 between the heat radiation opening 13 and the heat radiation heat sink 50 .
  • the inhaled airflow can take heat from the heat sink 50 when passing through the gap 53 .
  • the airflow that has taken the heat is released from the heat radiation opening 14 as warm air.
  • the cold air discharge direction and the hot air discharge direction are opposite to each other with the housing 10 interposed therebetween. Therefore, mixing of cold air and warm air can be suppressed, and the cooling effect can be further enhanced.
  • FIGS. 7A to 7E are plan views showing modified examples 1 to 5 of the cool air heat sink 30 according to the present embodiment, respectively.
  • the dashed line represents the outline of the through hole 33 in plan view.
  • the cooling unit 1 according to the present embodiment may include one of cold-air heat sinks 30A to 30E shown in FIGS. 7A to 7E instead of the cold-air heat sink 30.
  • FIG. 7A to 7E is a plan view showing modified examples 1 to 5 of the cool air heat sink 30 according to the present embodiment, respectively.
  • the dashed line represents the outline of the through hole 33 in plan view.
  • the cooling unit 1 according to the present embodiment may include one of cold-air heat sinks 30A to 30E shown in FIGS. 7A to 7E instead of the cold-air heat sink 30.
  • a cool air heat sink 30A shown in FIG. 7A has a plurality of convex portions 32A.
  • the plurality of convex portions 32A do not reach both ends of the plate portion 31 in the y-axis direction.
  • the longitudinal end surfaces of the plurality of protrusions 32 ⁇ /b>A are not flush with the end surface of the plate portion 31 .
  • This shape is compatible with a modified example using a heat insulating material 410, which will be described later.
  • a cool air heat sink 30B shown in FIG. 7B has a plurality of protrusions 32B.
  • the plurality of protrusions 32B are provided such that two through-holes 33 are positioned between adjacent protrusions 32B in plan view.
  • the convex portions 32B of the cold wind heat sink 30B are arranged at intervals wider than the convex portions 32 of the cold wind heat sink 30B. Therefore, the convex portion 32B makes it more difficult for heat to be conducted from the contacting object 90 to the cold air heat sink 30B than the convex portion 32, making it easier to maintain coldness.
  • a cool air heat sink 30C shown in FIG. 7C has a plurality of protrusions 32C.
  • the multiple protrusions 32 ⁇ /b>C extend in a direction orthogonal to the through-hole direction of the through-hole 33 .
  • the extending direction of the convex portion 32C may be a direction that obliquely intersects the penetrating direction of the through hole 33 .
  • a cool air heat sink 30D shown in FIG. 7D has a plurality of protrusions 32D.
  • the plurality of protrusions 32D are square in plan view and arranged in a matrix.
  • a cool air heat sink 30E shown in FIG. 7E has a plurality of protrusions 32E.
  • the plurality of protrusions 32E are circular in plan view and arranged in a matrix.
  • the shape, size, number and arrangement of the projections 32 of the cool air heat sink 30 can be modified in various manners. By changing the shape, size, number, arrangement, etc., of the projections 32, it is possible to change the touch, the degree of cool contact, and the like.
  • each figure shows an example in which a plurality of convex portions 32, 32A to 32E are regularly arranged, but they may be arranged randomly.
  • the cool air heat sink 30 may have a combination of two or more of the projections 32, 32A to 32E.
  • the convex portions 32A to 32E of various shapes can be formed by, for example, drawing or extruding a metal material, and then performing cutting or the like as necessary.
  • the cool air heat sink 30 may have only the plate portion 31 provided with the through holes 33 without having the convex portion 32 .
  • the second surface 31 b of the plate portion 31 functions as a contact surface with respect to the object 90 .
  • one end 33 a and the other end 33 b of the through hole 33 may be located inside the housing 10 and at least the second surface 31 b may be located outside the housing 10 .
  • the cooling unit 1 includes the housing 10 having the cold air opening 11, the Peltier module 20 provided inside the housing 10, and at least one A unit is provided inside the housing 10 and includes a cooling air heat sink 30 facing the Peltier module 20 and a cooling air fan 40. - ⁇ The cool air heat sink 30 has through holes 33 . One end 33 a of the through-hole 33 faces the cold air fan 40 . The other end 33b of the through hole 33 faces the cold air opening 11. As shown in FIG.
  • cooling by contact with the cold air heat sink 30 and cooling by the cold air 81 generated by the cold air fan 40 can be used together to cool a wider range of the object 90 . That is, the cold air 81 can also cool the part that is not in contact with the object 90 .
  • the cold air 81 passes through the through-holes 33 of the cold air heat sink 30, it is cooled from the entire surroundings in the traveling direction. As a result, the cool air 81 can be efficiently generated, so that the cooling effect can be enhanced.
  • the cool air heat sink 30 has a first surface 31a that contacts the Peltier module 20 and a second surface 31b that is opposite to the first surface 31a. 10, and a convex portion 32 protruding from the second surface 31b.
  • the through hole 33 penetrates the plate portion 31 .
  • the plate portion 31 and the Peltier module 20 are in contact with each other in this way, the thermal conductivity between the cool air heat sink 30 and the Peltier module 20 can be enhanced. Therefore, the cool air heat sink 30 can be efficiently cooled, so that the cool contact feeling and the cooling effect of the cold air 81 can be enhanced. Further, by providing the plate portion 31 inside the housing 10 , the plate portion 31 can be prevented from coming into direct contact with the air outside the housing 10 (outside air). As a result, heat exchange between the heat sink 30 for cool air and the outside air can be suppressed, so that the object 90 can be efficiently cooled.
  • the tip 32a of the projection 32 is located outside the housing 10. As shown in FIG. 1
  • the tip 32 a of the convex portion 32 can be used as a contact surface with respect to the object 90 .
  • the through hole 33 penetrates the plate portion 31 in a direction parallel to the first surface 31a.
  • the through holes 33 and the protrusions 32 do not overlap.
  • the distance between the projection 32 and the wall 34 of the through hole 33 is shortened, so that the heat of the projection 32 (specifically, the tip 32a) is easily transmitted to the Peltier module 20 via the wall 34. Therefore, the cooling effect of the convex portion 32 can be enhanced.
  • the cool air heat sink 30 has a plurality of each of the through holes 33 and the projections 32 .
  • the plurality of through holes 33 penetrate the plate portion 31 in the same direction as each other and in a direction parallel to the first surface 31a.
  • the wall 34 separating the adjacent through-holes 33 and at least one of the plurality of protrusions 32 overlap.
  • the distance between the projection 32 and the wall 34 of the through hole 33 is shortened, so that the heat of the projection 32 (specifically, the tip 32a) is easily transmitted to the Peltier module 20 via the wall 34. Therefore, the cooling effect of the convex portion 32 can be enhanced.
  • the cold air heat sink 30 is provided between the cold air opening 11 and the cold air fan 40 .
  • the airflow generated by the cold air fan 40 can be sent to the cold air heat sink 30 with a simple configuration. Since there is no need to complicate the path of the airflow inside the housing 10, it is possible to contribute to the miniaturization of the housing 10 and the improvement of the ease of assembly.
  • the cooling fan 40 is provided inside the housing 10 .
  • the housing 10 has a cool air opening 12 provided adjacent to a cool air fan 40 .
  • the housing 10 has the concave portion 16 .
  • a cool air opening 12 is provided at the bottom of the recess 16 .
  • the housing 10 has the heat radiation opening 13 provided on the opposite side of the Peltier module 20 to the side where the cool air heat sink 30 is located.
  • the cooling unit 1 includes a heat sink 50 for heat dissipation.
  • the heat sink 50 for heat radiation faces the Peltier module 20 on the side opposite to the heat sink 30 for cool air.
  • the heat generated on the heat generating surface of the Peltier module 20 can be efficiently dissipated by the heat sink 50 for heat dissipation. Therefore, heat accumulation in the Peltier module 20 can be suppressed, and the cooling effect of the cooling unit 1 can be enhanced.
  • the heat sink 50 for heat radiation includes a base portion 51 having a third surface 51a that contacts the Peltier module 20 and a fourth surface 51b that is opposite to the third surface 51a, and a fin 52 protruding from the fourth surface 51b.
  • the surface area of the heat sink 50 for heat dissipation can be increased by the fins 52, and the heat dissipation effect can be enhanced.
  • the cooling unit 1 includes a heat radiation fan 60 facing the heat sink 50 for heat radiation.
  • the housing 10 has the heat radiation opening 13 provided on the same side of the Peltier module 20 as the heat sink 50 for radiation is located.
  • the heat sink 50 for heat dissipation is provided between the fan 60 for heat dissipation and the opening 13 for heat dissipation.
  • the heat taken from the heat sink 50 for heat dissipation can be efficiently released to the outside of the housing 10 as hot air 83 .
  • the housing 10 has the heat radiation opening 14 provided adjacent to the heat radiation fan 60 .
  • the cooling unit according to Modification 1 includes a wind direction adjuster for changing the direction of the wind emitted from housing 10 or the wind drawn into housing 10. is different.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the cooling unit 101 according to Modification 1.
  • FIG. 8 represents a cross-section corresponding to FIGS.
  • a cooling unit 101 shown in FIG. 8 includes a wind direction adjuster 180 in addition to the configuration of the cooling unit 1 .
  • the wind direction adjuster 180 can change the direction of discharge of the cold air 81 (not shown in FIG. 8) discharged from the cold air opening 11 .
  • the wind direction adjuster 180 is, for example, a movable louver, but is not limited to this.
  • the wind direction adjuster 180 is manually operated or controlled by the control circuit 70 to change the discharge direction of the cool air 81 .
  • control circuit 70 acquires information related to the object 90 such as the size and placement of the object 90 .
  • Information related to the object 90 may be acquired by an image sensor or the like, or may be acquired based on an operation input from the user.
  • the control circuit 70 can change the discharge direction of the cool air 81 depending on the size and arrangement of the object 90 .
  • wind direction adjuster 180 may be provided in the cooling air opening 12 or the heat radiation opening 13 or 144 . More than one wind director 180 may be provided.
  • the discharge direction of the cool air 81 can be changed. Further, for example, by changing the direction in which hot air 83 (not shown in FIG. 8) emitted from the heat dissipation opening 13 is emitted, the hot air can be prevented from being emitted toward the object 90. can. Thereby, cooling of the target object 90 can be performed more effectively.
  • the temperature is increased. Gas from a space with a low temperature, not from the space, can be taken in as the cool airflow 82 .
  • the cold airflow 82 that is taken in can be efficiently cooled and discharged as the cold air 81 .
  • the gas can be taken as the heat radiation airflow 84 not from the high temperature space but from the low temperature space. .
  • heat can be efficiently removed from the heat sink 50 by the taken-in heat radiating airflow 84, and the heat radiating effect can be enhanced.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view of a cooling unit 102 according to Modification 2.
  • FIG. 9A shows a cross section along line IXA-IXA in (a) of FIG. 9B.
  • FIG. 9B is a plan view showing each of the front, bottom, right side, and back of cooling unit 102 .
  • (a) to (d) of FIG. 9B are a front view, a bottom view, a right side view and a rear view of the cooling unit 102, respectively.
  • each surface such as the front surface and the bottom surface of the cooling unit 102 is defined for convenience of explanation.
  • the housing 10 has a heat radiation opening 113 instead of the heat radiation opening 13, as compared with the cooling unit 1. have.
  • the heat radiation opening 113 is provided only on the rear surface of the housing 10 (the surface shown in (d) of FIG. 9B).
  • the heat dissipation opening 113 is not provided in the bottom surface of the housing 10 . That is, the heat radiation opening 113 and the cool air opening 11 are provided on different surfaces of the housing 10 .
  • the warm air 83 can be emitted in a direction further away from the cold air 81. Therefore, mixing of the hot air 83 and the cold air 81 can be suppressed. Therefore, according to the cooling unit 102, the cooling effect of the object 90 can be enhanced.
  • FIG. 10A is a cross-sectional view of a cooling unit 103 according to Modification 3.
  • FIG. 10A shows a cross section along line XA-XA in (a) of FIG. 10B.
  • FIG. 10B is a plan view showing each of the front, bottom, right side and back of the cooling unit 103.
  • FIG. Specifically, (a) to (d) of FIG. 10B are a front view, a bottom view, a right side view and a rear view of the cooling unit 103, respectively. Note that each surface such as the front surface and the bottom surface of the cooling unit 103 is defined for convenience of explanation.
  • the housing 10 has the cold air opening 111 instead of the cold air opening 11 . have.
  • the cold air opening 111 is provided only on the front surface of the housing 10 (the surface shown in (a) of FIG. 10B).
  • the cooling air opening 111 is not provided in the bottom surface of the housing 10 . That is, the cooling air opening 111 and the heat radiation opening 13 are provided on different surfaces of the housing 10 .
  • the front surface of the housing 10 (the surface shown in (a) of FIG. 10B) is provided with the cold air opening 111 and the insertion hole 15 for inserting the protrusion 32 .
  • the convex portion 32 for giving a cool contact feeling and the cold air opening 111 for discharging the cold air 81 can be arranged close to each other.
  • the cooling unit 103 according to this modified example, the cooling effect on the object 90 can be further enhanced.
  • FIG. 11A is a cross-sectional view of a cooling unit 104 according to Modification 4.
  • FIG. 11A shows a cross section along line XIA-XIA in (a) of FIG. 11B.
  • FIG. 11B is a plan view showing each of the front, top, right side, and back of the cooling unit 104.
  • FIG. Specifically, (a) to (d) of FIG. 11B are a front view, a top view, a right side view and a rear view of the cooling unit 104, respectively. Note that each surface such as the front surface and the upper surface of the cooling unit 104 is defined for convenience of explanation.
  • the housing 10 has the cooling air opening 12 and the heat radiation opening 14 instead of the It has cooling air openings 112 and heat radiation openings 114 .
  • Both the cool air opening 112 and the heat radiation opening 114 are provided on the upper surface of the housing 10 (the surface shown in (b) of FIG. 11B). That is, the cooling air opening 112 and the heat radiation opening 114 are provided on the same surface of the housing 10 .
  • the cold air opening 112 and the heat radiation opening 114 used for air intake are not provided in the front of the housing 10, even if the object 90 in contact with the convex portion 32 covers the front of the housing 10 It does not interfere with breathing easily. Therefore, the air can be taken in efficiently, so that the cooling effect can be enhanced.
  • the recess 16 is not provided in the housing 10 .
  • the cooling unit 104 includes a cold air fan 140 and a heat radiation fan 160 instead of the cold air fan 40 and the heat radiation fan 60 .
  • the cool air fan 140 and the heat radiation fan 160 are fans in which the air intake direction and the air exhaust direction are substantially parallel, and are cross-flow fans, for example. By using the cross-flow fan, it is possible to suppress an increase in the thickness (the length in the z-axis direction) of the cool air fan 140 and the heat radiation fan 160, and to reduce the size of the housing 10.
  • the cool air fan 140 and the heat radiation fan 160 may be so-called propeller fans.
  • the housing 10 may have at least two of the cooling air openings 111 and 112 and the heat radiation openings 113 and 114 of Modifications 2 to 4 in combination. Further, each opening may be provided with a wind direction adjuster 180 according to the first modification.
  • Embodiment 2 Next, a cooling unit according to Embodiment 2 will be described with reference to the drawings.
  • a cooling unit according to Embodiment 2 differs from Embodiment 1 in that a single fan is used as both a cooling fan and a heat radiation fan.
  • the following description focuses on the differences from the first embodiment, and omits or simplifies the description of the common points.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the cooling unit 201 according to this embodiment.
  • FIG. 12 represents a cross-section corresponding to FIGS.
  • the cooling unit 201 differs from the cooling unit 1 according to the first embodiment in that instead of the cool air fan 40 and the heat radiation fan 60, a combined fan 240 and and an air flow separation unit 280 . Further, the housing 10 has a combined opening 215 instead of the cool air opening 12 and the heat radiation opening 14 .
  • the combined opening 215 is provided on the bottom surface of the housing 10 (the surface corresponding to (b) in FIG. 2).
  • the combined opening 215 is provided on a surface different from the surface on which the insertion hole 15 is provided (the front surface of the housing 10). It is located in a position where it is difficult for For this reason, the recess 16 is not provided in the housing 10 also in the present embodiment.
  • the combined opening 215 is an example of the second opening and also an example of the fourth opening.
  • the combination opening 215 is adjacent to the combination fan 240 .
  • the combined opening 215 is an opening for drawing the combined airflow 85 into the housing 10 .
  • the combined use fan 240 is an example of a first fan.
  • Combined use fan 240 serves as both cool air fan 40 and heat radiation fan 60 in the first embodiment.
  • the combination fan 240 sucks the combination airflow 85 from the outside of the housing 10 through the combination opening 215 and sends the intake combination airflow 85 to the airflow separating section 280 .
  • the combined fan 240 is a fan whose intake direction and exhaust direction are substantially parallel, and is, for example, a propeller fan.
  • the combined fan 240 faces one end 33a of the through-hole 33 of the heat sink 30 for cool air. Also, the combined fan 240 faces one end of the gap 53 of the heat sink 50 for heat dissipation.
  • an air flow separation section 280 is provided between the combined fan 240 and each of the cool air heat sink 30 and the heat radiation heat sink 50 . That is, the combined fan 240 faces each of the cool air heat sink 30 and the heat radiation heat sink 50 via the air flow separating portion 280 .
  • the airflow separation part 280 connects the combined fan 240 and both the cool air heat sink 30 and the heat radiation heat sink 50 .
  • the airflow separating section 280 separates the combined airflow 85 sucked by the combined use fan 240 into two and sends them to the cold air heat sink 30 and the heat radiation heat sink 50 respectively.
  • the airflow separation section 280 has ventilation paths 281 and 282 .
  • the ventilation path 281 connects the combined fan 240 and the through hole 33 of the cool air heat sink 30 .
  • the ventilation path 282 connects the combined fan 240 and the gap 53 of the heat sink 50 for heat dissipation.
  • the combination airflow 85 sucked by the combination fan 240 is supplied to the through holes 33 of the cool-air heat sink 30 and the gaps 53 of the heat radiation heat sink 50 through each of the air passages 281 and 282 .
  • the total cross-sectional area of each of the ventilation paths 281 and 282 is larger than, for example, the cross-sectional area of the outlet of the combined fan 240 on the exhaust side.
  • the combined airflow 85 sucked by the combined fan 240 can flow through both the ventilation paths 281 and 282 with little loss.
  • the shape of the cross section (the cross section perpendicular to the traveling direction of the airflow) of each of the ventilation paths 281 and 282 is, for example, a shape with few irregularities and no corners.
  • the cross-sectional shape of each of the ventilation paths 281 and 282 may be substantially circular.
  • the amount of air flowing through each of the ventilation paths 281 and 282 varies depending on the cross-sectional area ratio of the ventilation paths 281 and 282. For example, by making the cross-sectional area of the air passage 281 larger than the cross-sectional area of the air passage 282, the amount of air flowing toward the cold air heat sink 30 can be increased. Since the amount of air required for cooling depends on the set temperature of the cooling unit 201, etc., the cross-sectional area ratio may be reversed.
  • the cooling unit 201 includes a damper 283 as shown in FIG. Damper 283 can change the cross-sectional area of each of air passages 281 and 282 .
  • Damper 283 can change the cross-sectional area of each of air passages 281 and 282 .
  • the air volume of one of the air passing through the air passage 281 and sent to the cold air heat sink 30 and the air passing through the air passage 282 and being sent to the heat sink 50 is increased, or the air volumes of both are increased. Adjustments such as making them the same are possible.
  • the wind speed can be changed by changing the cross-sectional area.
  • 13A to 13C are cross-sectional views showing states of the damper 283 of the cooling unit 201 according to this embodiment.
  • the damper 283 makes the cross-sectional area of the ventilation path 281 larger than the cross-sectional area of the ventilation path 282 .
  • the amount of air passing through the through holes 33 of the cold air heat sink 30 can be increased. Therefore, since the air volume of the cold air 81 is increased, the cooling effect on the object 90 can be enhanced.
  • the damper 283 makes the cross-sectional area of the ventilation path 281 smaller than the cross-sectional area of the ventilation path 282 .
  • the amount of air passing through the gap 53 of the heat sink 50 for heat dissipation can be increased. Therefore, the heat dissipation effect of the heat sink 50 for heat dissipation can be enhanced.
  • the damper 283 reduces the cross-sectional area of each of the ventilation passages 281 and 282.
  • the amount of air passing through the through holes 33 of the cold air heat sink 30 and the amount of air passing through the gaps 53 of the heat sink 50 for heat radiation can be reduced.
  • the damper 283 is controlled by the control circuit 70 according to, for example, the usage environment and set temperature of the cooling unit 201 .
  • the damper 283 may be provided with an operation lever that can be operated from the outside so that the user can manually adjust the cross-sectional area.
  • the cooling unit 201 includes the airflow separation section 280 that connects the combined fan 240 and both the cool air heat sink 30 and the heat radiation heat sink 50 .
  • the two fans of the cold air fan 40 and the heat radiation fan 60 according to the first embodiment can be replaced with one combined fan 240, so that the size and weight of the cooling unit 201 can be reduced. can be realized.
  • the combined fan 240 sucks air through the combined opening 215 .
  • the two openings of cold air opening 12 and heat radiation opening 13 according to Embodiment 1 can be realized by one combined opening 215 . This reduces the number of openings that the housing 10 has, so that the strength of the housing 10 can be increased.
  • the airflow separating section 280 is formed using a resin material such as polycarbonate, for example. As a result, the weight of the cooling unit 201 can be reduced, and the strength of the cooling unit 201 can be increased. Note that the airflow separating section 280 may be formed using a relatively lightweight metal material such as aluminum. Also, the airflow separation section 280 may be integrally formed using the same material as the housing 10 . In other words, the airflow separator 280 may be part of the housing 10 .
  • cooling unit 201 does not have to include the damper 283 .
  • cooling unit 201 may include one of cold air heat sinks 30A-30E shown in FIGS. 7A-7E.
  • a cooling unit according to Embodiment 3 differs from Embodiment 1 in that it includes a flow path that connects a cool air heat sink and a heat radiation heat sink.
  • the following description focuses on the differences from the first embodiment, and omits or simplifies the description of the common points.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the cooling unit 301 according to this embodiment.
  • FIG. 14 represents a cross-section corresponding to FIGS.
  • the cooling unit 301 includes a channel 310 in addition to the structure of the cooling unit 1 according to the first embodiment.
  • the flow path 310 connects the cool air heat sink 30 and the heat radiation heat sink 50 .
  • the flow path 310 is provided to move condensed water generated in the cold-air heat sink 30 from the cold-air heat sink 30 to the heat radiation heat sink 50 .
  • the condensed water that has moved evaporates with the heat of the heat sink 50 for heat dissipation. Thereby, it is possible to suppress the temperature rise of the cool air heat sink 30 . Furthermore, it is possible to suppress the temperature rise of the heat sink 50 due to the condensed water.
  • the channel 310 is a member such as a thread or a rod that can transmit condensation, but is not limited to this.
  • the channel 310 may be, for example, a pipe-shaped member. Note that a plurality of flow paths 310 may be provided, or only one flow path may be provided.
  • the cooling unit 301 includes the flow path 310 connecting the cool air heat sink 30 and the heat radiation heat sink 50 .
  • the condensed water can flow from the cold air heat sink 30 to the heat radiation heat sink 50 through the flow path 310, so that the temperature rise of the cold air heat sink 30 and the heat radiation heat sink 50 can be suppressed.
  • the heat dissipation effect can be enhanced.
  • cooling unit 14 may be provided in the cooling units 101 to 104 according to the modification of the first embodiment and the cooling unit 201 according to the second embodiment.
  • a cooling unit according to Embodiment 4 differs from Embodiment 1 in that it includes a heat insulating material.
  • the following description focuses on the differences from the first embodiment, and omits or simplifies the description of the common points.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of the cooling unit 401 according to this embodiment.
  • FIG. 15 represents a cross-section corresponding to FIGS.
  • the cooling unit 401 includes a heat insulating material 410 in addition to the structure of the cooling unit 1 according to the first embodiment.
  • a heat insulating material 410 covers the Peltier module 20 and the cool air heat sink 30 .
  • “A covers B” does not mean that the entire configuration of B is inside A, but that at least part of B is located inside A, or that B means that A is arranged so that at least one surface of is not exposed.
  • the heat insulating material 410 contacts and covers a portion of the Peltier module 20 that is not in contact with either the cool air heat sink 30 or the heat radiation heat sink 50 .
  • the heat insulating material 410 covers the plate portion 31 of the cool air heat sink 30 .
  • the heat insulating material 410 does not block the one end 33 a and the other end 33 b of the through hole 33 . Moreover, the heat insulating material 410 may contact and cover the heat sink 50 for heat radiation. At this time, the heat insulating material 410 does not cover one end and the other end of the gap 53 of the heat sink 50 for heat dissipation.
  • the heat insulating material 410 is formed using a material with lower thermal conductivity than the members forming the housing 10 .
  • heat insulating material 410 is formed using a resin material such as urethane resin, but is not limited to this.
  • the heat insulating material 410 is arranged inside the housing 10 , but part of it may be arranged outside the housing 10 .
  • the heat insulating material 410 may cover portions other than the tips 32a of the protrusions 32 (for example, side surfaces of the protrusions 32).
  • the total surface area of the portions of the projections 32 not covered with the heat insulating material 410 may be 50% or less of the area of the tips 32a of the projections 32 .
  • the cooling unit 401 includes the heat insulating material 410 that covers the Peltier module 20 and the cool air heat sink 30 .
  • heat insulating material 410 described using FIG. 15 may be provided in the cooling units 101 to 104 according to the modification of the first embodiment and the cooling units 201 and 301 according to the second and third embodiments.
  • Embodiment 5 is an article provided with a cooling unit according to Embodiments 1 to 4 and modifications thereof. This corresponds to a usage example of the cooling unit according to each embodiment and each modification.
  • An article including the cooling unit 1 according to Embodiment 1 will be described below as an example, but the article is not limited to this.
  • the article shown below may include the cooling unit 101, 102, 103, 104, 201, 301 or 401 according to Embodiments 2 to 4 or each modification.
  • 16A to 16E are schematic diagrams for explaining usage examples of the cooling unit 1 in the present embodiment.
  • FIG. 16A shows the case where the target object 90 is the neck of a person.
  • the cooling unit 1 is fixed to a mounting member 501 such as a strap hung from the neck.
  • the attachment member 501 is not limited to a strap, and may be a clip, a wristband, or the like.
  • Garment 502 includes cooling unit 1 and air passage 510 .
  • the cooling unit 1 is arranged inside the clothes 502 .
  • the cooling unit 1 is sewn onto the fabric of the garment 502, for example.
  • the ventilation path 510 is provided facing the cooling unit 1 and penetrates the clothing 502 .
  • Air passages 510 are, for example, holes through the fabric of garment 502 .
  • the air passage 510 faces at least one of the plurality of openings of the housing 10 of the cooling unit 1 .
  • the ventilation path 510 faces each of the heat dissipation openings 13 and 14 .
  • the cooling unit 1 can draw outside air as the heat radiation airflow 84 from the outside of the clothes 502 through the ventilation path 510 and the heat radiation opening 14 .
  • the cooling unit 1 can emit the warm air 83 to the outside of the clothes 502 through the heat radiation opening 13 and the ventilation path 510 .
  • the warm air 83 is less likely to be discharged inside the clothes 502, so that the user wearing the clothes 502 can be efficiently cooled. Also, gas can be efficiently sucked from the outside of the clothes 502 .
  • the cold air openings 11 and 12 are located inside the clothing 502. This makes it easier for cold air to accumulate inside the clothing 502, so that the effect of cooling the object 90 can be enhanced.
  • the heat radiation openings 13 and 14 may be provided with a nozzle or the like that can be connected to the ventilation path 510 .
  • the ventilation path 510 and each of the heat radiation openings 13 and 14 can be connected without omission, and the intake and exhaust efficiency can be improved.
  • the cooling unit 1 may be stored in the pocket of the clothing 502.
  • the mounting member 501 or the ventilation path 510 may not be provided.
  • an air passage 510 may be provided to communicate the inside and outside of the pocket.
  • FIG. 16C shows an example in which the target object 90 is an article (for example, a fruit such as an apple) accommodated in the bag 503.
  • FIG. Bag 503 includes cooling unit 1 and air passage 510 .
  • the cooling unit 1 is arranged inside the bag 503 .
  • the cooling unit 1 is sewn onto the fabric of the bag 503, for example.
  • the ventilation path 510 is provided facing the cooling unit 1 and penetrates the bag 503 .
  • the ventilation path 510 is, for example, a hole penetrating through the fabric of the bag 503 .
  • the positional relationship between the ventilation path 510 and the cooling unit 1 is the same as in the garment 502 shown in FIG. 16B. As a result, even when the bag 503 is equipped with the cooling unit 1, the same effects as in the case of the clothes 502 can be obtained.
  • the cold air openings 11 and 12 are located inside the bag 503. This makes it easier for cold air to accumulate inside the bag 503, so that the effect of cooling the object 90 can be enhanced.
  • FIG. 16D shows an example in which the object 90 is a plant (here, ornamental plants) arranged in a vase 504 .
  • a cooling unit 1 is arranged inside the vase 504 .
  • the vase 504 may be provided with an air passage 510 .
  • the cooling unit 1 may draw and exhaust air inside the vase 504 .
  • FIG. 16E shows an example in which the object 90 is food (here, cake) placed on a plate 505 .
  • the object 90 is placed on a tray 505 with the cooling unit 1 interposed therebetween.
  • the object 90 may be a plant or food, and the object 90 can be efficiently cooled by the cooling unit 1.
  • the cooling unit 1 can be sewn on the clothes 502 or the bag 503, stored in the pocket of the clothes 502 or the bag 503, or installed on the vase 504 or the plate 505.
  • the clothing 502 includes the cooling unit 1 and the ventilation path 510 provided to face the cooling unit 1 and passing through the clothing 502 .
  • Bag 503 also includes cooling unit 1 and air passage 510 provided to face cooling unit 1 and passing through bag 503 .
  • the inside of the clothes 502 or the bag 503 where the object 90 to be cooled is located can be efficiently cooled by using the cool contact feeling and cold air. Also, the warm air can be discharged outside the clothes 502 or the bag 503 .
  • Object 90 may be an animal, machine, appliance, or the like.
  • cooling unit according to one or more aspects has been described above based on the embodiments, the present disclosure is not limited to these embodiments. As long as they do not deviate from the gist of the present disclosure, various modifications that a person skilled in the art can think of are applied to the present embodiment, and forms constructed by combining the components of different embodiments are also included within the scope of the present disclosure. be
  • the cold air heat sink 30 does not have to be provided between the cold air opening 11 and the cold air fan 40 or the combined use fan 240 .
  • the through holes 33 provided in the cool air heat sink 30 do not extend linearly.
  • the through hole 33 may be bent or bent.
  • one end 33a of the through-hole 33 is provided on the end surface of the plate portion 31 of the heat sink 30 for cold air
  • the other end 33b of the through-hole 33 is provided on the second end surface of the plate portion 31 of the heat sink 30 for cold air. It may be provided on the surface 31b.
  • the heat sink 50 for heat radiation need not be provided between the opening 13 for heat radiation and the fan 60 for heat radiation or the combined fan 240 .
  • the entire cool air heat sink 30 may be housed inside the housing 10 .
  • the housing 10 is made of metal or the like with excellent thermal conductivity, the portion of the housing 10 that is in contact with the cool air heat sink 30 can be cooled. As a result, it is possible to give the object 90 a cool contact sensation, as in the case where the cool air heat sink 30 is in contact with the object 90 .
  • the cooling fan 40 , the heat sink 50 for heat dissipation, the fan 60 for heat dissipation, and the control circuit 70 may not be provided inside the housing 10 .
  • at least one of the cool air fan 40 , the heat sink 50 for heat dissipation, the fan 60 for heat dissipation, and the control circuit 70 may be fixed to the outer surface of the housing 10 .
  • the cooling air opening 12 and the heat radiation openings 13 and 14 may not be provided in the housing 10 .
  • the Peltier module 20 does not have to be in contact with the cool air heat sink 30 and the heat radiation heat sink 50 .
  • a part of the housing 10 or another member may be provided between the Peltier module 20 and the cool air heat sink 30 .
  • a part of the housing 10 or another member may be provided between the Peltier module 20 and the heat sink 50 for heat dissipation.
  • the cooling unit 1 may not include at least one of the heat sink 50 for heat dissipation and the fan 60 for heat dissipation.
  • the heat generating surface of the Peltier module 20 may be in direct contact with the housing 10 .
  • a space is provided between the heat generating surface of the Peltier module 20 and the housing 10, and the airflow generated by the heat radiation fan 60 or the combined fan 240 passes through the space and is emitted from the heat radiation opening 13.
  • a current may be supplied to the Peltier module 20 so that the cooling surface and the heat generating surface are reversed.
  • heat is applied to the cool air heat sink 30 to cool the heat radiation heat sink 50 . Therefore, it is possible to apply heat to the object 90 from the tip 32 a of the convex portion 32 and warm the airflow passing through the through hole 33 . That is, hot air is emitted instead of the cold air 81 from the cold air opening 11 .
  • the cooling unit 1 can heat a wider range by using both the heating of the object 90 with the tip 32a of the projection 32 and the heating using the warm air. That is, the cooling unit 1 functions as a heat exchange unit capable of not only cooling but also heating.
  • the cooling unit according to the present disclosure can be widely used, for example, for cooling humans, animals, plants, food, machines, electrical appliances, and the like.
  • Cool air heat sink 31 Plate portion 31a First surface 31b Second surface 32, 32A, 32B, 32C, 32D, 32E Projection 32a Tip 33 Through hole 33a One end 33b Other end 34 Wall 40, 140 cooling fan 50 heat sink 51 base 51a third surface 51b fourth surface 52 fin 53 gap 60, 160 cooling fan 70 control circuit 81 cold air 82 cold airflow 83 hot air 84 heat dissipation airflow 85 combined airflow 90 Object 180 Wind direction adjuster 215 Combined opening 240 Combined fan 280 Air flow separators 281, 282 Ventilation path 283 Damper 310 Flow path 410 Heat insulating material 501 Mounting member 502 Clothes 503 Bag 504 Vase 505 Plate 510 Vent

Landscapes

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Abstract

冷却ユニット(1)は、第1開口部(11)を有する筐体(10)と、筐体(10)の内部に設けられたペルチェモジュール(20)と、少なくとも一部が筐体(10)の内部に設けられ、ペルチェモジュール(20)に向かい合う第1ヒートシンク(30)と、第1ファン(40)と、を備える。第1ヒートシンク(30)は、貫通孔(33)を有する。貫通孔(33)の一端(33a)は、第1ファン(40)に向かい合い、貫通孔(33)の他端(33b)は、第1開口部(11)に向かい合う。

Description

冷却ユニット、衣服及び鞄
 本開示は、冷却ユニット、衣服及び鞄に関する。
 特許文献1には、ウェアラブルな温度制御装置が開示されている。特許文献1に開示された温度制御装置は、温度を測定するセンサと、センサで測定された温度が入力される制御部と、制御部に電気的に接続されたペルチェ素子と、ペルチェ素子の放熱側に設けられた放熱部材と、放熱部材の周囲の換気を行うファンと、を備える。
国際公開第2020/066564号
 特許文献1に開示された温度制御装置では、ペルチェ素子のサイズよりも広い範囲を冷却することが難しい。
 そこで、本開示は、より広い範囲を冷却することができる冷却ユニットなどを提供する。
 本開示の一態様に係る冷却ユニットは、第1開口部を有する筐体と、前記筐体の内部に設けられたペルチェモジュールと、少なくとも一部が前記筐体の内部に設けられ、前記ペルチェモジュールに向かい合う第1ヒートシンクと、第1ファンと、を備え、前記第1ヒートシンクは、貫通孔を有し、前記貫通孔の一端は、前記第1ファンに向かい合い、前記貫通孔の他端は、前記第1開口部に向かい合う。
 また、本開示の一態様に係る衣服は、衣服の内側に配置された、上記一態様に係る冷却ユニットと、前記冷却ユニットに向かい合うように設けられ、前記衣服を貫通する通気路と、を備える。
 また、本開示の一態様に係る鞄は、鞄の内部に配置された、上記一態様に係る冷却ユニットと、前記冷却ユニットに向かい合うように設けられ、前記鞄を貫通する通気路と、を備える。
 本開示に係る冷却ユニットによれば、より広い範囲を冷却することができる。
図1は、実施の形態1に係る冷却ユニットの斜視図である。 図2は、実施の形態1に係る冷却ユニットの正面、底面、右側面及び背面の各々を示す平面図である。 図3は、実施の形態1に係る冷却ユニットの断面図である。 図4は、実施の形態1に係る冷却ユニットの動作時の気流状態を示す図である。 図5Aは、実施の形態1に係る冷風用ヒートシンクの斜視図である。 図5Bは、実施の形態1に係る冷風用ヒートシンクの側面図である。 図5Cは、実施の形態1に係る冷風用ヒートシンクの平面図である。 図6Aは、実施の形態1に係る放熱用ヒートシンクの斜視図である。 図6Bは、実施の形態1に係る放熱用ヒートシンクの側面図である。 図7Aは、実施の形態1に係る冷風用ヒートシンクの変形例1を示す平面図である。 図7Bは、実施の形態1に係る冷風用ヒートシンクの変形例2を示す平面図である。 図7Cは、実施の形態1に係る冷風用ヒートシンクの変形例3を示す平面図である。 図7Dは、実施の形態1に係る冷風用ヒートシンクの変形例4を示す平面図である。 図7Eは、実施の形態1に係る冷風用ヒートシンクの変形例5を示す平面図である。 図8は、実施の形態1の変形例1に係る冷却ユニットの断面図である。 図9Aは、実施の形態1の変形例2に係る冷却ユニットの断面図である。 図9Bは、実施の形態1の変形例2に係る冷却ユニットの正面、底面、右側面及び背面の各々を示す平面図である。 図10Aは、実施の形態1の変形例3に係る冷却ユニットの断面図である。 図10Bは、実施の形態1の変形例3に係る冷却ユニットの正面、底面、右側面及び背面の各々を示す平面図である。 図11Aは、実施の形態1の変形例4に係る冷却ユニットの断面図である。 図11Bは、実施の形態1の変形例4に係る冷却ユニットの正面、上面、右側面及び背面の各々を示す平面図である。 図12は、実施の形態2に係る冷却ユニットの断面図である。 図13Aは、実施の形態2に係る冷却ユニットのダンパーの第1状態を示す断面図である。 図13Bは、実施の形態2に係る冷却ユニットのダンパーの第2状態を示す断面図である。 図13Cは、実施の形態2に係る冷却ユニットのダンパーの第3状態を示す断面図である。 図14は、実施の形態3に係る冷却ユニットの断面図である。 図15は、実施の形態4に係る冷却ユニットの断面図である。 図16Aは、実施の形態5において、冷却ユニットの第1使用例を説明するための模式図である。 図16Bは、実施の形態5において、冷却ユニットの第2使用例を説明するための模式図である。 図16Cは、実施の形態5において、冷却ユニットの第3使用例を説明するための模式図である。 図16Dは、実施の形態5において、冷却ユニットの第4使用例を説明するための模式図である。 図16Eは、実施の形態5において、冷却ユニットの第5使用例を説明するための模式図である。
 以下、本開示の実施の形態に係る冷却ユニット等について、図面を参照しながら説明する。
 なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは一例であり、本開示を限定するものではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
 また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、例えば、各図において縮尺などは必ずしも一致しない。また、各図において、実質的に同一の構成については同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
 また、本明細書において、平行又は垂直などの要素間の関係性を示す用語、及び、直方体又は円形などの要素の形状を示す用語、並びに、数値範囲は、厳格な意味のみを表す表現ではなく、実質的に同等な範囲、例えば数%程度の差異をも含むことを意味する表現である。
 また、本明細書及び図面において、x軸、y軸及びz軸は、三次元直交座標系の三軸を示している。
 また、本明細書において、「第1」、「第2」などの序数詞は、特に断りの無い限り、構成要素の数又は順序を意味するものではなく、同種の構成要素の混同を避け、区別する目的で用いられている。
 本明細書において、冷風とは温風よりも温度が低い風のことを示している。
 (実施の形態1)
 [1.概要]
 まず、実施の形態1に係る冷却ユニットの概要について、図1~図4を用いて説明する。
 図1は、本実施の形態に係る冷却ユニット1の斜視図である。図2は、本実施の形態に係る冷却ユニット1の正面、底面、右側面及び背面の各々を示す平面図である。具体的には、図2の(a)~(d)がそれぞれ、冷却ユニット1の正面図、底面図、右側面図及び背面図である。なお、冷却ユニット1の正面及び底面などの各面は、説明の都合上、便宜的に定義したものである。
 また、図3は、本実施の形態に係る冷却ユニット1の断面図である。具体的には、図3は、図1及び図2の(a)のIII-III線における断面を表している。図4は、実施の形態1に係る冷却ユニット1の動作時の気流状態を示す図である。なお、図4は、図3と同じ断面を表している。
 図1~図3に示すように、冷却ユニット1は、筐体10と、ペルチェモジュール20と、冷風用ヒートシンク30と、冷風用ファン40と、を備える。また、冷却ユニット1は、さらに、放熱用ヒートシンク50と、放熱用ファン60と、制御回路70と、を備える。冷却ユニット1が備える各構成要素の具体的な構成については、後で説明する。
 本実施の形態に係る冷却ユニット1は、図4に示す対象物90を冷却する装置である。対象物90は、例えば、人体であるが、これに限定されない。対象物90は、人間、動物、植物、食物、機械、電化製品などであってもよい。
 冷却ユニット1は、ペルチェモジュール20を利用した接触冷感(接触により得られる冷たさの感覚)と、冷風用ファン40による冷風とを利用する。これにより、冷却ユニット1は、対象物90のより広い範囲を冷却することができる。例えば、冷却ユニット1の一部を対象物90に接触させて冷却することに加えて、対象物90の周辺を、冷風を用いて冷却する。
 具体的には、冷風用ヒートシンク30の凸部32の先端32aが対象物90に対する接触面として利用される。冷風用ヒートシンク30がペルチェモジュール20によって冷却されることにより、対象物90に対する接触冷感を与えることができる。
 また、図4に示すように、冷風用ファン40は、冷風用開口部12から冷風用気流82を取り入れ、冷風用ヒートシンク30の貫通孔33を通過させることで、取り入れた冷風用気流82を冷却する。これにより、冷風81を冷風用開口部11から対象物90又はその近傍に向けて放出することができる。
 このように、本実施の形態に係る冷却ユニット1によれば、接触冷感と冷風とを併用することで、より広い範囲を冷やすことができる。
 [2.構成]
 続いて、本実施の形態に係る冷却ユニット1の具体的な構成について、図1~図4を参照しながら具体的に説明する。
 [2-1.筐体]
 筐体10は、冷却ユニット1の外殻をなす筐体である。図3に示すように、筐体10は、ペルチェモジュール20と、冷風用ヒートシンク30と、冷風用ファン40と、放熱用ヒートシンク50と、放熱用ファン60と、制御回路70と、を内部に収容する。言い換えると、ペルチェモジュール20と、冷風用ヒートシンク30と、冷風用ファン40と、放熱用ヒートシンク50と、放熱用ファン60と、制御回路70とは、筐体10の内部に設けられている。
 なお、「内部に収容」及び「内部に設けられている」とは、構成要素の全体が筐体10の内部に位置していることを意味するものではない。すなわち、筐体10に収容される構成要素の少なくとも一部は、筐体10の外に位置していてもよい。例えば、図1~図3に示すように、冷風用ヒートシンク30の凸部32の一部は、筐体10の外に位置している。
 筐体10の形状は、略直方体形状であるが、これに限定されない。例えば、筐体10の形状は、扁平な円柱形状であってもよい。また、筐体10には、携帯性を高めるために、例えば、片手又は両手で把持可能な棒状の把持部又は所定形状の凹凸などが設けられていてもよい。
 筐体10は、冷風用開口部11と、冷風用開口部12と、放熱用開口部13と、放熱用開口部14と、を有する。また、筐体10は、挿入孔15と、凹部16と、を有する。
 冷風用開口部11及び12、並びに、放熱用開口部13及び14はそれぞれ、筐体10の壁の一部を貫通しており、内部と外部とを連通する。冷風用開口部11と放熱用開口部13とは、筐体10の内部からの排気を行うための排気用開口部である。冷風用開口部12と放熱用開口部14とは、筐体10の外部から内部へ吸気を行うための吸気用開口部である。
 冷風用開口部11は、第1開口部の一例である。図3に示すように、冷風用開口部11は、冷風用ヒートシンク30と隣り合うように設けられている。図4に示すように、冷風用開口部11からは、冷風81が放出される。なお、本明細書において、「AとBとが隣り合う」とは、AとBとが十分に近接又は接触して配置されていることを意味する。例えば、AとBとの間隔は、0mm以上10mm以下である。
 冷風用開口部12は、第2開口部の一例である。冷風用開口部12は、冷風用ファン40と隣り合うように設けられている。図4に示すように、冷風用開口部12を介して、冷風用気流82が外部から筐体10の内部に吸気される。
 放熱用開口部13は、第3開口部の一例である。放熱用開口部13は、ペルチェモジュール20に対して、冷風用ヒートシンク30が位置する側とは反対側に設けられている。具体的には、放熱用開口部13は、ペルチェモジュール20に対して、放熱用ヒートシンク50と同じ側に設けられている。例えば、放熱用開口部13は、放熱用ヒートシンク50と隣り合うように設けられている。放熱用開口部13は、ペルチェモジュール20に対して、冷風用ヒートシンク30が位置する側とは反対側に設けられている。図4に示すように、放熱用開口部13からは、温風83が放出される。
 なお、「ペルチェモジュールに対して」とは、ペルチェモジュールが比較の基準となっていることを意味している。具体的には、平板状のペルチェモジュールの場合、厚み方向(z軸方向)における中心を通り、厚み方向に直交する仮想的な平面(xy面)が基準面となる。当該基準面に対して、放熱用開口部13は、冷風用ヒートシンク30とは反対側で、かつ、放熱用ヒートシンク50と同じ側に設けられている。なお、より簡単に言えば、放熱用開口部13は、ペルチェモジュール20の冷却面よりも発熱面に近い位置に設けられている。冷却面及び発熱面については、後で説明する。
 放熱用開口部14は、第4開口部の一例である。放熱用開口部14は、放熱用ファン60と隣り合うように設けられている。図4に示すように、放熱用開口部14を介して、放熱用気流84が外部から筐体10の内部に吸気される。
 冷風用開口部11と放熱用開口部13とは、筐体10の同一面又は隣り合う面に設けられている。なお、筐体10の面とは、筐体10を直方体とみなした場合に実質的に平面とみなせる面である。当該面には、段差又は丸み等が設けられていてもよい。
 本実施の形態では、冷風用開口部11は、筐体10の底面に設けられている。また、放熱用開口部13は、筐体10の底面及び背面に設けられている。なお、筐体10の底面とは、図2の(b)に示す面である。筐体10の背面とは、図2の(d)に示す面である。
 冷風用開口部11及び放熱用開口部13はそれぞれ、図3に示すように、筐体10の壁面に対して斜め方向に貫通するように設けられている。冷風用開口部11及び放熱用開口部13の各々の貫通方向に応じて、冷風81及び温風83の各々の放出方向が定まる。冷風用開口部11及び放熱用開口部13はそれぞれ、直線に沿った形状だけでなく、湾曲又は折曲した形状でもよい。
 冷風用開口部12と放熱用開口部14とは、筐体10の互いに異なる面に設けられている。本実施の形態では、冷風用開口部12は、筐体10の正面に設けられている。また、放熱用開口部14は、筐体10の背面に設けられている。なお、筐体10の正面とは、図2の(a)に示す面である。より具体的には、冷風用開口部12と放熱用開口部14とは、互いに向かい合っている。図3に示すように、冷風用開口部12と放熱用開口部14との間には、冷風用ファン40及び放熱用ファン60が配置されている。
 冷風用開口部12及び放熱用開口部14はそれぞれ、筐体10の内側に向かって開口面積が小さくなるテーパ形状を有する。これにより、冷風用ファン40及び放熱用ファン60の各々による吸気を行いやすくすることができる。すなわち、冷風用気流82及び放熱用気流84の各々を効率良く吸気することができる。なお、冷風用開口部12及び放熱用開口部14の各形状は、特に限定されず、例えば、片方の開口部のみがテーパ形状を有してもよい。
 本実施の形態では、冷風用開口部12及び放熱用開口部14はそれぞれ、図1及び図2に示すように、所定形状の複数の孔を有する。なお、図3及び図4などの断面図では、複数の孔の図示を省略している。
 複数の孔の開口形状は、例えば、円形であるが、楕円又は矩形などであってもよく、特に限定されない。複数の孔の各々の大きさは、例えば、冷風用ファン40及び放熱用ファン60の羽(図示せず)の一枚の長さよりも小さい。また、例えば、複数の孔の各々の大きさは、人の指、鉛筆、ボールペンなどよりも小さい。これにより、各孔には、指、ペンなどの異物を入らないようにすることができる。これにより、異物が冷風用ファン40又は放熱用ファン60の羽に衝突して、羽が破壊されるのを抑制することができる。
 また、冷風用開口部12が有する各孔の総面積は、例えば、冷風用ファン40の羽全体の大きさの50%以上である。これにより、冷風用ファン40の機能を十分に発揮させて、気体を内部に取り込むことができる。放熱用開口部14が有する各孔の総面積についても同様である。
 なお、冷風用開口部12及び放熱用開口部14は、複数の孔を有するのではなく、1つの大きい孔(例えば、冷風用ファン40の羽全体の大きさの50%以上の大きさ)を有してもよい。この場合には、異物の侵入を防ぐために、冷風用開口部12及び放熱用開口部14の各々には空気を通すメッシュ部材が設けられていてもよい。メッシュ部材は、冷風用開口部11及び放熱用開口部13に設けられていてもよい。
 挿入孔15は、冷風用ヒートシンク30の一部を挿入するための貫通孔である。挿入孔15は、筐体10の壁の一部を貫通しており、内部と外部とを連通する。挿入孔15は、筐体10の正面に設けられている。
 本実施の形態では、筐体10には、複数の挿入孔15が設けられている。各挿入孔15は、冷風用ヒートシンク30の凸部32に一対一で対応しており、対応する凸部32が挿入されている。なお、1つの挿入孔15に複数の凸部32が挿入されていてもよい。
 挿入孔15の形状及び大きさは、凸部32の形状及び大きさと実質的に同じ、又は、挿入孔15の方がわずかに大きい。具体的には、挿入孔15は、凸部32の形状及び大きさよりも1mm程度大きい。これにより、挿入孔15と凸部32との間の隙間を十分に小さくすることができ、筐体10内への異物の侵入を抑制することができる。
 凹部16は、筐体10の外側面に設けられており、筐体10の外側から内部に向かって凹んでいる。凹部16の底には、冷風用開口部12が設けられている。本実施の形態では、凹部16は、筐体10の正面に、すなわち、挿入孔15と同じ面に設けられている。凹部16の底よりも、挿入孔15の外側開口を有する面は、z軸の正側に位置している。
 図1及び図2の(c)に示すように、凹部16は、筐体10の右側面から左側面までを切り欠くように設けられている。すなわち、凹部16の底面は、筐体10の右側面及び左側面の各々にまで達している。これにより、筐体10の正面が冷却の対象物90で覆われたとしても、対象物90が冷風用開口部12を塞ぎにくくなる。このため、冷風用開口部12を介した風の流れを確保することができる。
 筐体10は、例えば、強度が大きいポリカーボネートなどの樹脂材料を用いて形成される。これにより、冷却ユニット1を落としても破損しにくくなる。筐体10は、金属材料を用いて形成されてもよい。
 [2-2.ペルチェモジュール]
 ペルチェモジュール20は、冷却及び発熱(加熱)を起こす素子である。具体的には、ペルチェモジュール20は、直流電流を流すことによってヒートポンプとして作動する平板状の熱電変換デバイスである。ペルチェモジュール20は、筐体10の内側に設けられている。ペルチェモジュール20は、外部からの操作により、冷却、発熱(加熱)及び温度制御を行う。具体的には、平板状のペルチェモジュール20は、電流が供給されることで、一方の面が冷却面(低温)になり、他方の面が発熱面(高温)になる。
 本実施の形態では、図3に示すように、ペルチェモジュール20は、冷風用ヒートシンク30と放熱用ヒートシンク50とに挟まれており、各々に接触している。具体的には、ペルチェモジュール20の冷却面が冷風用ヒートシンク30と接触している。ペルチェモジュール20は、冷却面を介して冷風用ヒートシンク30から熱を奪うことができるので、冷風用ヒートシンク30を冷却することができる。
 また、ペルチェモジュール20の発熱面が放熱用ヒートシンク50と接触している。ペルチェモジュール20は、発熱面を介して放熱用ヒートシンク50に熱を伝えることができる。すなわち、ペルチェモジュール20は、冷風用ヒートシンク30から奪った熱を放熱用ヒートシンク50に伝える。これにより、冷風用ヒートシンク30を効率良く冷却することができる。
 なお、ペルチェモジュール20は、冷風用ヒートシンク30及び放熱用ヒートシンク50の各々に接着されていてもよい。ここで、接着には、ロスの少ない熱伝導グリスを用いることができる。これにより、伝熱時のロスを小さくすることができる。
 ペルチェモジュール20の平面視形状は、矩形又は円形であるが、特に限定されない。また、ペルチェモジュール20の冷却面の大きさは、例えば、1辺又は最大幅が10mm以上である。これにより、冷却面の冷たさが冷風用ヒートシンク30に伝わりやすくなり、冷風用ヒートシンク30を効率良く冷却することができる。なお、冷却面の1辺又は最大幅は、10mm未満であってもよい。この場合でも、冷風用ヒートシンク30の冷却が可能である。
 また、ペルチェモジュール20の冷却面の大きさは、例えば、1辺又は最大幅が40mm未満である。これにより、ペルチェモジュール20単体での不具合が起こりにくくなり、冷却ユニット1の信頼性を高めることができる。なお、冷却面の1辺又は最大幅は、40mm以上であってもよい。この場合は、より広い面積で冷風用ヒートシンク30に接触させることができるので、冷却効果を高めることができる。
 各図において、ペルチェモジュール20を駆動するための電源は、省略している。一例として、電源は、USB(Universal Serial Bus)ケーブルを用いた外部電源である。なお、冷却ユニット1は、二次電池などを内蔵していてもよい。これにより、充電して外に持ち出して利用することができる。すなわち、冷却ユニット1の携帯性を高めることができ、使用環境の自由度を高めることができる。
 [2-3.冷風用ヒートシンク]
 冷風用ヒートシンク30は、ペルチェモジュール20に向かい合う第1ヒートシンクの一例である。冷風用ヒートシンク30の少なくとも一部は、筐体10の内部に設けられている。本実施の形態では、冷風用ヒートシンク30は、冷風用開口部11と冷風用ファン40との間に設けられている。
 なお、本明細書において、「AとBとが向かい合う」とは、Aの少なくとも一部とBの少なくとも一部とが所定方向から平面視した場合に重なる状態にあることを意味する。例えば、所定方向から平面視した場合に、Aの50%以上の部分とBの50%以上の部分とが重なる状態にある。また、AとBとの距離は、筐体10の最大幅の20%以下であり、一例として、数cm以下である。AとBとの間には他の部材が配置されていてもよいが、いかなる部材も配置されていなくてもよい。例えば、AとBとが接触している場合も「AとBとが向かい合う」の意味に含まれる。
 冷風用ヒートシンク30は、熱伝導性が高い材料を用いて形成されている。冷風用ヒートシンク30は、吸収した熱又は冷気を空気中に発散する。冷風用ヒートシンク30の材料の例としては、銅又はアルミニウム等を含む合金又は金属単体であるが、これに限定されない。例えば、アルミニウムを用いることで、冷風用ヒートシンク30の重量を軽くすることができる。
 図3に示すように、冷風用ヒートシンク30は、貫通孔33を有する。貫通孔33は、冷風用ファン40から供給される風(気流)の通り道、すなわち、通気孔として機能する。貫通孔33の一端33aは、冷風用ファン40に向かい合っている。貫通孔33の他端33bは、冷風用開口部11に向かい合っている。これにより、冷風用ファン40が吸気した冷風用気流82が一端33aから貫通孔33内に入り、貫通孔33を通過する間に冷風用ヒートシンク30によって冷やされる。その後、冷やされた冷風用気流82は、貫通孔33の他端33bを通って、冷風用開口部11から冷風81として出てくる。
 図5A~図5Cはそれぞれ、本実施の形態に係る冷風用ヒートシンク30の斜視図、側面図及び平面図である。
 図5A~図5Cに示すように、冷風用ヒートシンク30は、板部31と、凸部32と、貫通孔33と、を有する。本実施の形態では、冷風用ヒートシンク30は、凸部32及び貫通孔33の各々を複数有する。
 板部31は、図3に示すように、筐体10の内部に設けられている。板部31は、図3及び図5Bに示すように、第1面31a及び第2面31bを有する。第1面31aは、ペルチェモジュール20に接触している。第2面31bは、第1面31aの反対側の面である。第1面31a及び第2面31bはそれぞれ、互いに平行な平面である。
 第1面31aが平面であることで、平板状のペルチェモジュール20との接触面積を大きくすることができる。これにより、ペルチェモジュール20に対する熱伝導性を高めることができ、冷風用ヒートシンク30の冷却効果を高めることができる。
 板部31は、平面視形状が長方形の平板であるが、これに限定されない。板部31の平面視形状は、正方形であってもよく、円形又は楕円形であってもよい。また、板部31は、屈曲、湾曲又は折曲した板であってもよい。
 凸部32は、板部31の第2面31bから突出している。凸部32の先端32aは、筐体10の外に位置している。先端32aは、図4に示すように、対象物90に接触する部分である。凸部32の先端32aが対象物90に接触することで、対象物90から熱を奪い、対象物90を冷却することができる。
 また、本実施の形態では、複数の凸部32が設けられている。複数の凸部32は、互いに同じ大きさ及び同じ形状であり、ストライプ状に形成されている。複数の凸部32が設けられていることで、対象物90と冷風用ヒートシンク30との接触面積をさらに大きくすることができる。このように、対象物90との接触面積が大きくなることで、対象物90に対する接触冷感の効果を高めることができる。なお、ストライプ状とは、複数のものが互いに同じ方向で並んでいることを意味する。例えば、複数の凸部32は、凸部32の先端面から板部31に向かう方向から見て平行な方向に並んでいる。
 凸部32の先端32aは、板部31の第2面31bに平行な平面である。また、凸部32は、図5A及び図5Cに示すように、板部31の一方端から他方端まで延びている。言い換えると、凸部32のy軸方向の両端面はそれぞれ、板部31のy軸方向の両端面と面一である。これにより、凸部32の先端32aの面積を大きくすることができ、対象物90と冷風用ヒートシンク30との接触面積を大きくすることができる。
 なお、先端32aは、丸みを帯びていてもよく、凹凸があってもよい。また、冷却ユニット1の使用時において、先端32aは、対象物90と接触していなくてもよい。冷却ユニット1は、冷風81を放出するので、先端32aが接触しなくても冷風81によって対象物90の冷却が可能になる。
 凸部32は、筐体10の挿入孔15に挿入されている。このため、先端32aは、筐体10の外に位置しており、筐体10の外表面よりも離れた位置に位置している。これにより、先端32a以外で対象物90と接触しにくくなるため、対象物90と筐体10との間に空間ができ、筐体10の内部が温まりにくくなる。
 なお、凸部32の材料としては、例えば、金属である。これにより、熱伝導性を高めることができる。また、対象物90が人体である場合など、直接人体と接する可能性がある先端32aの最表面は、アルマイト処理をしたアルミニウム製であってもよい。これにより、金属アレルギーの人も利用することができる。凸部32と板部31とは、同一材料を用いて一体的に構成されているが、異なる材料を用いて形成されてもよい。
 先端32aと対象物90とが接触する面積は、特に限定されないが、例えば、0.06cm以上である。人間の首や肩には、1cmあたり約17点の冷点があるとされている。このため、先端32aが接触した場合に、少なくとも1点の冷点が接触面に含まれるような面積の先端32aを形成することで、ほぼ確実に接触冷感を与えることができる。
 貫通孔33は、板部31を貫通している。貫通孔33は、板部31の第1面31aに平行な方向に板部31を貫通している。貫通孔33の貫通方向は、凸部32の延在方向(y軸方向)と同じである。本実施の形態では、貫通孔33は、板部31の長手方向に貫通している。貫通孔33は、板部31の第2面31bを平面視した場合、凸部32とは重なっていない。なお、「平面視で重なる」とは、投影面(ここでは第2面31b)に対して垂直投影をした場合に少なくとも一部が重なって見えることを意味する。
 本実施の形態では、複数の貫通孔33が設けられている。複数の貫通孔33は、互いに同じ方向で、かつ、第1面31aに平行な方向に板部31を貫通している。複数の貫通孔33は、互いに同じ大きさ及び同じ形状であり、ストライプ状に形成されている。
 第2面31bを平面視した場合、隣り合う貫通孔33を隔てる壁34と複数の凸部32の少なくとも1つとは、重なっている。具体的には、壁34の厚さ(x軸方向の長さ)と凸部32の幅(x軸方向の長さ)とは、互いに等しい。本実施の形態では、凸部32と壁34とは一対一で対応しており、第2面31bの平面視において、凸部32と壁34との各輪郭が一致している。
 これにより、凸部32と壁34との距離が短くなるので、凸部32(具体的には先端32a)の熱は壁34を介してペルチェモジュール20へ伝わりやすくなる。このため、凸部32の冷却効果を高めることができる。なお、壁34の厚さ(x軸方向の長さ)は、凸部32の幅(x軸方向の長さ)よりも小さくてもよい。
 複数の貫通孔33はそれぞれ、冷風用ファン40と冷風用開口部11との間の通気孔として機能する。これにより、冷風用ファン40から送られる冷風用気流82は、貫通孔33を通ることで、冷却される。図4に示すように、冷却された冷風用気流82は、冷風用開口部11から放出される。貫通孔33を通過する冷風用気流82は、進行方向に対して、周囲全体から冷やされるので、効率良く冷風81に変換することができる。
 冷風用ヒートシンク30は、金属材料を用いた引抜加工又は押出加工によって形成される。凸部32及び貫通孔33の各々の延びる方向が同じであることで、簡単に冷風用ヒートシンク30を形成することができる。
 [2-4.冷風用ファン]
 冷風用ファン40は、第1ファンの一例である。冷風用ファン40は、冷風用ヒートシンク30の貫通孔33の一端33aに向かい合っており、冷風用ヒートシンク30へ風を送る。
 本実施の形態では、冷風用ファン40は、筐体10の内部に設けられている。具体的には、冷風用ファン40は、冷風用開口部12の近傍に位置している。冷風用ファン40は、冷風用開口部12を介して冷風用気流82を吸気して、吸気した冷風用気流82を冷風用ヒートシンク30の貫通孔33へ送る。
 冷風用ファン40は、吸気方向と排気方向とがほぼ直交するファンであり、例えば、ブロワファンである。これにより、冷風用ファン40の小型化が可能になり、冷却ユニット1の小型化が可能になる。なお、冷風用ファン40は、軸流ファンであってもよい。
 [2-5.放熱用ヒートシンク]
 放熱用ヒートシンク50は、第2ヒートシンクの一例である。放熱用ヒートシンク50の少なくとも一部は、筐体10の内部に設けられている。本実施の形態では、放熱用ヒートシンク50は、放熱用ファン60と放熱用開口部13との間に設けられている。放熱用ヒートシンク50は、冷風用ヒートシンク30とは反対側でペルチェモジュール20に向かい合っている。
 放熱用ヒートシンク50は、熱伝導性が高い材料を用いて形成されている。放熱用ヒートシンク50は、吸収した熱又は冷気を空気中に発散する。放熱用ヒートシンク50の材料の例としては、銅又はアルミニウム等を含む合金又は金属単体であるが、これに限定されない。例えば、アルミニウムを用いることで、放熱用ヒートシンク50の重量を軽くすることができる。
 図6A及び図6Bはそれぞれ、本実施の形態に係る放熱用ヒートシンク50の斜視図及び側面図である。
 図6A及び図6Bに示すように、放熱用ヒートシンク50は、基部51と、フィン52と、を有する。本実施の形態では、放熱用ヒートシンク50は、複数のフィン52を有する。
 基部51は、図3に示すように、筐体10の内部に設けられている。基部51は、図3及び図6Bに示すように、第3面51a及び第4面51bを有する。第3面51aは、ペルチェモジュール20に接触している。第4面51bは、第3面51aの反対側の面である。第3面51a及び第4面51bはそれぞれ、互いに平行な平面である。
 第3面51aが平面であることで、平板状のペルチェモジュール20との接触面積を大きくすることができる。これにより、ペルチェモジュール20に対する熱伝導性を高めることができ、放熱用ヒートシンク50による放熱効果を高めることができる。
 基部51は、平面視形状が長方形の平板であるが、これに限定されない。基部51の平面視形状は、正方形であってもよく、円形又は楕円形であってもよい。また、基部51は、湾曲又は折曲した板であってもよい。
 フィン52は、基部51の第4面51bから突出している。これにより、放熱用ヒートシンク50の表面積が大きくなるため、より放熱しやすい。放熱用ヒートシンク50のフィン52は、放熱用ファン60に向かい合っている。
 本実施の形態では、複数のフィン52が設けられている。複数のフィン52は、互いに同じ大きさ及び同じ形状であり、ストライプ状に形成されている。複数のフィン52が設けられていることで、放熱用ヒートシンク50の表面積をさらに大きくすることができる。
 複数のフィン52はそれぞれ、図6Aに示すように、基部51の一方端から他方端まで延びている。言い換えると、フィン52のy軸方向の両端面はそれぞれ、基部51のy軸方向の両端面と面一である。放熱用ヒートシンク50との表面積を大きくすることができる。
 隣り合うフィン52間には、隙間53が設けられている。隙間53は、フィン52と同様に、y軸方向に沿って延びている。隙間53の一端は、放熱用ファン60に向かい合っている。隙間53の他端は、放熱用開口部13に向かい合っている。
 複数の隙間53はそれぞれ、放熱用ファン60と放熱用開口部13との間の通風路として機能する。これにより、放熱用ファン60から送られる放熱用気流84は、フィン52間の隙間53を通ることで、放熱用ヒートシンク50の熱を奪いやすくなる。よって、ペルチェモジュール20及び放熱用ヒートシンク50が有する熱を放出しやすい。
 ここでは、フィン52は、突出方向における先端(フィン52の自由端)が平面になる形状を有するが、これに限定されない。フィン52の形状は、自由端が先細り形状であってもよい。例えば、フィン52の形状は、自由端が鋭角であってもよい。これにより、隣り合うフィン52間の間隔を自由端側で大きくすることができるので、放熱用ヒートシンク50の放熱効果をより高めることができる。
 また、放熱用ヒートシンク50は、冷風用ヒートシンク30と同様に、隙間53の代わりに、複数の貫通孔(通気孔)を有してもよい。すなわち、放熱用ヒートシンク50は、冷風用ヒートシンク30と同じ構成を有してもよい。これにより、放熱用ヒートシンク50による放熱効果を高めることができる。
 [2-6.放熱用ファン]
 放熱用ファン60は、第2ファンの一例である。放熱用ファン60は、放熱用ヒートシンク50に向かい合っており、放熱用ヒートシンク50へ風を送る。
 本実施の形態では、放熱用ファン60は、筐体10の内部に設けられている。具体的には、放熱用ファン60は、放熱用開口部14の近傍に位置している。放熱用ファン60は、放熱用開口部14を介して放熱用気流84を吸気して、吸気した放熱用気流84を放熱用ヒートシンク50の隙間53へ送る。
 放熱用ファン60は、吸気方向と排気方向とがほぼ直交するファンであり、例えば、ブロワファンである。これにより、放熱用ファン60の小型化が可能になり、冷却ユニット1の小型化が可能になる。なお、放熱用ファン60は、軸流ファンであってもよい。
 [2-7.制御回路]
 制御回路70は、ペルチェモジュール20、冷風用ファン40及び放熱用ファン60を制御する。例えば、制御回路70は、ペルチェモジュール20の温度、並びに、冷風用ファン40及び放熱用ファン60の風量を変化させる。制御回路70は、例えば、外部からの制御指示を受け付け、受け付けた制御指示に基づいて、ペルチェモジュール20、冷風用ファン40及び放熱用ファン60を制御する。
 制御回路70は、例えば、アンテナ及び無線回路を有し、外部からリモートコントローラ、又は、制御用のアプリケーションが導入されたスマートフォンなどの携帯端末などと通信することで、制御指示を受け付ける。あるいは、制御回路70は、マイクロフォン及び音声解析回路を有し、ユーザが発する音声を解析することで、制御指示を受け付けてもよい。あるいは、冷却ユニット1の筐体10には、外部から操作可能な物理的な操作ボタン又はタッチパネルなどが設けられていてもよい。制御回路70は、操作ボタン又はタッチパネルを介して制御指示を受け付けてもよい。
 制御回路70は、凸部32の先端32aに接触する対象物90の温度に基づいて、自動でペルチェモジュール20の温度と、冷風用ファン40若しくは放熱用ファン60の風量と、の少なくとも一方を変化させてもよい。この場合、冷却ユニット1は、対象物90の温度を計測するセンサを備えてもよい。
 本実施の形態では、制御回路70は、筐体10の内部に設けられている。具体的には、制御回路70は、ペルチェモジュール20、冷風用ファン40及び放熱用ファン60の各々に隣り合う位置に設けられている。これにより、制御回路70からの制御信号の伝送線路を短くすることができるので、操作が遅延しにくい冷却ユニット1を実現することができる。
 また、制御回路70は、冷風用ファン40と放熱用ファン60との間に位置している。これにより、制御回路70に熱がこもるのを抑制することができ、熱による影響で故障又はエラーが発生するのを抑制することができる。なお、制御回路70の配置は、特に限定されず、例えば、筐体10の外に配置されてもよい。
 制御回路70は、例えば、集積回路(IC:Integrated Circuit)であるLSI(Large Scale Integration)によって実現される。なお、集積回路は、LSIに限られず、専用回路又は汎用プロセッサであってもよい。例えば、制御回路70は、マイクロコントローラであってもよい。マイクロコントローラは、例えば、プログラムが格納された不揮発性メモリ、プログラムを実行するための一時的な記憶領域である揮発性メモリ、入出力ポート、プログラムを実行するプロセッサなどを含んでいる。また、制御回路70は、プログラム可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)、又は、LSI内の回路セルの接続及び設定が再構成可能なリコンフィギュラブルプロセッサであってもよい。制御回路70が実行する機能は、ソフトウェアで実現されてもよく、ハードウェアで実現されてもよい。
 [3.冷却ユニットの動作]
 続いて、本実施の形態に係る冷却ユニット1の動作について、図4を用いて説明する。
 上述したように、本実施の形態に係る冷却ユニット1は、接触冷感と冷風との2つを併用することで、対象物90の冷却を効率良く行うことができる。具体的には、制御回路70が外部からの指示に基づいて、ペルチェモジュール20、冷風用ファン40及び放熱用ファン60の各々を動作させる。
 ペルチェモジュール20が動作することにより、ペルチェモジュール20には冷却面と発熱面とが形成される。本実施の形態では、冷却面が冷風用ヒートシンク30に接触しているので、冷風用ヒートシンク30から熱を奪って冷却することができる。また、発熱面が放熱用ヒートシンク50に接触しているので、冷風用ヒートシンク30から奪った熱を放熱用ヒートシンク50に伝えることができる。
 また、冷風用ファン40が動作することにより、冷風用開口部12を介して冷風用気流82が筐体10内に吸気される。冷風用ファン40は、吸気した冷風用気流82を冷風用ヒートシンク30の貫通孔33へ送る。冷風用気流82は、貫通孔33を通過することにより、冷風用ヒートシンク30によって冷却される。進行方向に対して、周囲全体から冷やされるので、効率良く冷風81に変換することができる。冷風81は、冷風用開口部11から放出される。
 冷風用開口部11の、冷風81の吹出口(筐体10の外側面側の開口面)は、凸部32の近傍に位置している。これにより、凸部32の近傍に位置している対象物90に対して、冷風81を効率良く当てることができる。例えば、冷風用開口部11の吹出口は、放熱用開口部13及び14の各々よりも凸部32に近い位置に設けられている。
 また、図4に示すように、冷風用開口部11の貫通方向は、対象物90に向かう方向である。これにより、冷風用開口部11からは、対象物90に向かって冷風81が放出される。冷風81が対象物90の熱を奪うことにより、対象物90の冷却を効率良く行うことができる。
 また、放熱用ファン60が動作することにより、放熱用開口部14を介して放熱用気流84が筐体10内に吸気される。放熱用ファン60は、吸気した放熱用気流84を放熱用ヒートシンク50のフィン52間の隙間53へ送る。放熱用気流84は、隙間53を通過する際に、放熱用ヒートシンク50から熱を奪う。これにより、放熱用ヒートシンク50の温度上昇を抑制することができ、筐体10内に熱がこもりにくくすることができる。隙間53を通過した温風83は、放熱用開口部13から放出される。
 放熱用開口部13の吹出口(筐体10の外側面側の開口面)は、凸部32が位置する側とは反対側に設けられている。これにより、放熱用開口部13からは、凸部32の先端32a(対象物90)に向かう方向と反対側に向けて、温風83が放出される。
 図4に示すように、放熱用開口部13の貫通方向は、対象物90から離れる方向である。具体的には、放熱用開口部13は、冷風用開口部11から離れる方向を向かって貫通している。また、放熱用開口部13は、冷風用開口部11よりも対象物90から離れた位置に設けられている。
 これにより、温風83と冷風81とが冷却ユニット1の外部で混合しにくくなる。また、温風83が対象物90に当たりにくくなるので、対象物90の冷却の妨げになるのを抑制することができる。
 なお、吸気と排気とは、逆であってもよい。すなわち、冷風用開口部11から吸気し、冷風用開口部12から放出してもよい。例えば、冷風用ファン40は、冷風用開口部11及び冷風用ヒートシンク30の貫通孔33を介して吸気してもよい。吸気した気流は、貫通孔33を通過する際に冷却されて、冷風用開口部12から冷風として放出される。
 この場合、冷風が放出される冷風用開口部12と、冷風用ヒートシンク30の凸部32が挿入される挿入孔15とは、筐体10の同じ面に設けられる。このため、対象物90に冷風を当てやすくなるので、冷却効果を高めることができる。
 放熱用ファン60についても同様である。例えば、放熱用ファン60は、放熱用開口部13及び放熱用ヒートシンク50の隙間53を介して吸気してもよい。吸気した気流は、隙間53を通過する際に、放熱用ヒートシンク50から熱を奪うことができる。熱を奪った気流は、温風として放熱用開口部14から放出される。
 この場合、冷風の排出方向と、温風の排出方向とが、筐体10を挟んで互いに反対方向になる。このため、冷風と温風との混合を抑制することができ、冷却効果をより高めることができる。
 [4.冷風用ヒートシンクの変形例]
 続いて、冷風用ヒートシンク30の変形例について、図7A~図7Eを用いて説明する。以下の説明では、冷風用ヒートシンク30との相違点を中心に説明を行い、共通点の説明を省略又は簡略化する。
 図7A~図7Eはそれぞれ、本実施の形態に係る冷風用ヒートシンク30の変形例1~5を示す平面図である。各図において、破線は、貫通孔33の平面視における輪郭を表している。本実施の形態に係る冷却ユニット1は、冷風用ヒートシンク30の代わりに、図7A~図7Eに示す冷風用ヒートシンク30A~30Eの1つを備えてもよい。
 図7Aに示す冷風用ヒートシンク30Aは、複数の凸部32Aを有する。複数の凸部32Aは、板部31のy軸方向の両端にまで達していない。言い換えると、複数の凸部32Aの各々の長手方向の端面は、板部31の端面とは面一ではない。この形状は、後述の断熱材410を用いた変形例との相性が良く、板部31のy軸方向の両端に断熱材410を配置するとよい。
 図7Bに示す冷風用ヒートシンク30Bは、複数の凸部32Bを有する。複数の凸部32Bは、平面視において、隣り合う凸部32B間に2つの貫通孔33が位置するように設けられている。簡単に言えば、冷風用ヒートシンク30Bの凸部32Bは、冷風用ヒートシンク30よりも凸部32よりも広い間隔で配置されている。そのため、この凸部32Bは、凸部32よりも、接触する対象物90から冷風用ヒートシンク30Bに熱が伝わりにくくなり、冷たさを維持しやすい。
 図7Cに示す冷風用ヒートシンク30Cは、複数の凸部32Cを有する。複数の凸部32Cは、貫通孔33の貫通方向に対して直交する方向に延びている。なお、凸部32Cの延びる方向は、貫通孔33の貫通方向に対して斜めに交差する方向であってもよい。
 図7Dに示す冷風用ヒートシンク30Dは、複数の凸部32Dを有する。複数の凸部32Dは、平面視形状が正方形であり、行列状に配列されている。
 図7Eに示す冷風用ヒートシンク30Eは、複数の凸部32Eを有する。複数の凸部32Eは、平面視形状が円形であり、行列状に配列されている。
 以上のように、冷風用ヒートシンク30の凸部32の形状、大きさ、数及び配置は、様々な態様に変形可能である。凸部32の形状、大きさ、数及び配置などを変更することにより、接触したときの肌触り、及び、接触冷感の程度などを変更することができる。
 各図では、複数の凸部32、32A~32Eが規則正しく配置されている例を示したが、ランダムに配置されてもよい。また、冷風用ヒートシンク30は、凸部32、32A~32Eの2つ以上を組み合わせて有してもよい。なお、様々な形状の凸部32A~32Eは、例えば、金属材料の引抜加工又は押出加工によって形成した後、必要に応じて切削加工などを行うことによって形成することができる。
 なお、冷風用ヒートシンク30は、凸部32を有さずに、貫通孔33が設けられた板部31のみを有してもよい。この場合、板部31の第2面31bが対象物90に対する接触面として機能する。例えば、貫通孔33の一端33a及び他端33bは、筐体10内に位置し、少なくとも第2面31bが筐体10外に位置してもよい。
 ここでは、冷風用ヒートシンク30の変形例について示したが、放熱用ヒートシンク50のフィン52についても同様に、形状、大きさ、数及び配置は様々な態様に変形可能である。
 [5.作用効果など]
 以上、図面を用いて説明したように、本実施の形態に係る冷却ユニット1は、冷風用開口部11を有する筐体10と、筐体10の内部に設けられたペルチェモジュール20と、少なくとも一部が筐体10の内部に設けられ、ペルチェモジュール20に向かい合う冷風用ヒートシンク30と、冷風用ファン40と、を備える。冷風用ヒートシンク30は、貫通孔33を有する。貫通孔33の一端33aは、冷風用ファン40に向かい合う。貫通孔33の他端33bは、冷風用開口部11に向かい合う。
 以上の構成によれば、冷風用ヒートシンク30に対する接触による冷却と、冷風用ファン40によって発生する冷風81による冷却とを併用することで、対象物90のより広い範囲を冷却することができる。すなわち、対象物90に接触していない部分も冷風81によって冷却させることができる。また、冷風81は、冷風用ヒートシンク30の貫通孔33を通過する際に、進行方向に対して、その周囲全体から冷却される。これにより、効率良く冷風81を発生させることができるので、冷却効果を高めることができる。
 また、本実施の形態に係る冷却ユニット1において、冷風用ヒートシンク30は、ペルチェモジュール20に接触する第1面31a、及び、第1面31aの反対側の第2面31bを有し、筐体10の内部に設けられた板部31と、第2面31bから突出する凸部32と、を有する。貫通孔33は、板部31を貫通している。
 このように、板部31とペルチェモジュール20とが接触しているので、冷風用ヒートシンク30とペルチェモジュール20との間の熱伝導性を高めることができる。このため、冷風用ヒートシンク30を効率良く冷却することができるので、接触冷感及び冷風81による冷却効果を高めることができる。また、板部31を筐体10の内部に設けることにより、板部31が筐体10の外部の空気(外気)に直接触れないようにすることができる。これにより、冷風用ヒートシンク30の外気との熱交換を抑制することができるので、対象物90の冷却を効率良く行うことができる。
 また、本実施の形態に係る冷却ユニット1において、凸部32の先端32aは、筐体10の外に位置する。
 これにより、凸部32の先端32aを対象物90に対する接触面として利用することができる。
 また、本実施の形態に係る冷却ユニット1において、貫通孔33は、第1面31aに平行な方向に板部31を貫通している。第2面31bを平面視した場合、貫通孔33と凸部32とは、重ならない。
 これにより、凸部32と貫通孔33の壁34との距離が短くなるので、凸部32(具体的には先端32a)の熱は壁34を介してペルチェモジュール20へ伝わりやすくなる。このため、凸部32の冷却効果を高めることができる。
 また、本実施の形態に係る冷却ユニット1において、冷風用ヒートシンク30は、貫通孔33及び凸部32の各々を複数有する。複数の貫通孔33は、互いに同じ方向で、かつ、第1面31aに平行な方向に板部31を貫通している。第2面31bを平面視した場合、隣り合う貫通孔33を隔てる壁34と複数の凸部32の少なくとも1つとは、重なっている。
 これにより、凸部32と貫通孔33の壁34との距離が短くなるので、凸部32(具体的には先端32a)の熱は壁34を介してペルチェモジュール20へ伝わりやすくなる。このため、凸部32の冷却効果を高めることができる。
 また、本実施の形態に係る冷却ユニット1において、冷風用ヒートシンク30は、冷風用開口部11と冷風用ファン40との間に設けられている。
 これにより、簡単な構成で冷風用ファン40が生成する気流を冷風用ヒートシンク30に送ることができる。筐体10内の気流の通り道を複雑化しなくて済むので、筐体10の小型化及び組立性の向上に貢献することができる。
 また、本実施の形態に係る冷却ユニット1において、冷風用ファン40は、筐体10の内部に設けられている。筐体10は、冷風用ファン40と隣り合うように設けられた冷風用開口部12を有する。
 これにより、冷風用開口部12を介して吸気を効率良く行うことができる。
 また、本実施の形態に係る冷却ユニット1において、筐体10は、凹部16を有する。凹部16の底に、冷風用開口部12が設けられている。
 これにより、対象物90が冷風用開口部12を覆うように位置している場合であっても、対象物90と凹部16の底との間に空間を確保しやすくなる。よって、冷風用開口部12からの吸気を行うことができる。
 また、本実施の形態に係る冷却ユニット1において、筐体10は、ペルチェモジュール20に対して、冷風用ヒートシンク30が位置する側とは反対側に設けられた放熱用開口部13を有する。
 これにより、ペルチェモジュール20の発熱面によって温められた空気を放熱用開口部13から筐体10の外に放出することができる。よって、筐体10内に熱がこもるのを抑制することができ、冷却ユニット1による冷却効果を高めることができる。
 また、本実施の形態に係る冷却ユニット1は、放熱用ヒートシンク50を備える。放熱用ヒートシンク50は、冷風用ヒートシンク30とは反対側でペルチェモジュール20に向かい合う。
 これにより、ペルチェモジュール20の発熱面で発生する熱を放熱用ヒートシンク50が効率良く放散させることができる。よって、ペルチェモジュール20に熱が蓄積されるのを抑制することができ、冷却ユニット1による冷却効果を高めることができる。
 また、本実施の形態に係る冷却ユニット1において、放熱用ヒートシンク50は、ペルチェモジュール20に接触する第3面51a、及び、第3面51aの反対側の第4面51bを有する基部51と、第4面51bから突出するフィン52と、を有する。
 これにより、フィン52によって放熱用ヒートシンク50の表面積を増やすことができ、放熱効果を高めることができる。
 また、本実施の形態に係る冷却ユニット1は、放熱用ヒートシンク50に向かい合う放熱用ファン60を備える。
 これにより、放熱用ヒートシンク50の近傍に気流を発生させることができるので、放熱用ヒートシンク50の放熱性をさらに高めることができる。
 また、本実施の形態に係る冷却ユニット1において、筐体10は、ペルチェモジュール20に対して、放熱用ヒートシンク50が位置する側と同じ側に設けられた放熱用開口部13を有する。放熱用ヒートシンク50は、放熱用ファン60と放熱用開口部13との間に設けられている。
 これにより、放熱用ヒートシンク50から奪った熱を温風83として効率良く筐体10の外へ放出することができる。
 また、本実施の形態に係る冷却ユニット1において、筐体10は、放熱用ファン60と隣り合うように設けられた放熱用開口部14を有する。
 これにより、放熱用開口部14を介して吸気を効率良く行うことができる。
 [6.変形例]
 続いて、本実施の形態に係る冷却ユニット1の変形例について説明する。以下では、実施の形態1との相違点を中心に説明を行い、共通点の説明を省略又は簡略化する。
 [6-1.変形例1]
 まず、変形例1について説明する。変形例1に係る冷却ユニットは、実施の形態1と比較して、筐体10から放出される風、又は、筐体10に吸気される風の方向を変更するための風向調整器を備える点が相違する。
 図8は、変形例1に係る冷却ユニット101の断面図である。図8は、図3及び図4に対応する断面を表している。
 図8に示す冷却ユニット101は、冷却ユニット1の構成に加えて、風向調整器180を備える。風向調整器180は、冷風用開口部11から放出される冷風81(図8には示していない)の放出方向を変更することができる。風向調整器180は、例えば、可動式のルーバーであるが、これに限定されない。風向調整器180は、手動で、又は、制御回路70による制御によって可動し、冷風81の放出方向を変化させる。
 例えば、制御回路70は、対象物90の大きさ及び配置などの対象物90に関連する情報を取得する。対象物90に関連する情報は、イメージセンサなどによって取得されてもよく、ユーザからの操作入力に基づいて取得されてもよい。制御回路70は、対象物90の大きさ及び配置などの違いによって、冷風81の放出方向を変更することができる。
 なお、風向調整器180は、冷風用開口部12、又は、放熱用開口部13若しくは144に設けられてもよい。2つ以上の風向調整器180が設けられてもよい。
 以上のように、冷却ユニット101が風向調整器180を備えることで、例えば、冷風81の放出方向を変化させることができる。また、例えば、放熱用開口部13から放出される温風83(図8には示していない)の放出方向を変化させることで、対象物90に向かって温風が放出されないようにすることができる。これにより、対象物90の冷却をより効果的に行うことができる。
 また、例えば、冷却ユニット101の周囲に温度が高い空間と温度が低い空間とが存在する場合、冷風用開口部12から吸気される冷風用気流82の吸気方向を変化させることで、温度が高い空間からではなく、温度が低い空間からの気体を冷風用気流82として吸気することができる。これにより、取り込んだ冷風用気流82を効率良く冷却し、冷風81として放出させることができる。
 また、放熱用開口部14から吸気される放熱用気流84の吸気方向を変化させることで、温度が高い空間からではなく、温度が低い空間からの気体を放熱用気流84として吸気することができる。これにより、取り込んだ放熱用気流84によって放熱用ヒートシンク50から効率良く熱を奪うことができ、放熱効果を高めることができる。
 [6-2.変形例2]
 次に、変形例2について説明する。変形例2に係る冷却ユニットは、実施の形態1と比較して、排気に利用される放熱用開口部の配置位置が相違する。
 図9Aは、変形例2に係る冷却ユニット102の断面図である。具体的には、図9Aは、図9Bの(a)のIXA-IXA線における断面を表している。図9Bは、冷却ユニット102の正面、底面、右側面及び背面の各々を示す平面図である。具体的には、図9Bの(a)~(d)がそれぞれ、冷却ユニット102の正面図、底面図、右側面図及び背面図である。なお、冷却ユニット102の正面及び底面などの各面は、説明の都合上、便宜的に定義したものである。
 図9A及び図9Bの(d)に示すように、本変形例に係る冷却ユニット102では、冷却ユニット1と比較して、筐体10が放熱用開口部13の代わりに放熱用開口部113を有する。放熱用開口部113は、筐体10の背面(図9Bの(d)に示す面)のみに設けられている。図9Bの(b)に示すように、放熱用開口部113は、筐体10の底面には設けられていない。すなわち、放熱用開口部113と冷風用開口部11とはそれぞれ、筐体10の異なる面に設けられている。
 これにより、図9Aに示すように、温風83を冷風81から、より離れた方向へ放出することができる。よって、温風83と冷風81とが混合することを抑制することができる。このため、冷却ユニット102によれば、対象物90の冷却効果を高めることができる。
 [6-3.変形例3]
 次に、変形例3について説明する。変形例3に係る冷却ユニットは、実施の形態1と比較して、排気に利用される冷風用開口部の配置位置が相違する。
 図10Aは、変形例3に係る冷却ユニット103の断面図である。具体的には、図10Aは、図10Bの(a)のXA-XA線における断面を表している。図10Bは、冷却ユニット103の正面、底面、右側面及び背面の各々を示す平面図である。具体的には、図10Bの(a)~(d)がそれぞれ、冷却ユニット103の正面図、底面図、右側面図及び背面図である。なお、冷却ユニット103の正面及び底面などの各面は、説明の都合上、便宜的に定義したものである。
 図10A及び図10Bの(a)に示すように、本変形例に係る冷却ユニット103では、冷却ユニット1と比較して、筐体10が冷風用開口部11の代わりに冷風用開口部111を有する。冷風用開口部111は、筐体10の正面(図10Bの(a)に示す面)のみに設けられている。図10Bの(b)に示すように、冷風用開口部111は、筐体10の底面には設けられていない。すなわち、冷風用開口部111と放熱用開口部13とはそれぞれ、筐体10の異なる面に設けられている。
 このように、筐体10の正面(図10Bの(a)が示す面)に冷風用開口部111と凸部32を挿入するための挿入孔15とが設けられている。すなわち、接触冷感を与えるための凸部32と、冷風81を放出するための冷風用開口部111とを接近させて配置することができる。
 これにより、凸部32に接触する対象物90に対して、冷風81をより当てやすくすることができる。よって、本変形例に係る冷却ユニット103によれば、対象物90に対する冷却効果をより高めることができる。
 [6-4.変形例4]
 次に、変形例4について説明する。変形例4に係る冷却ユニットは、実施の形態1と比較して、吸気に利用される冷風用開口部及び放熱用開口部の配置位置が相違する。
 図11Aは、変形例4に係る冷却ユニット104の断面図である。具体的には、図11Aは、図11Bの(a)のXIA-XIA線における断面を表している。図11Bは、冷却ユニット104の正面、上面、右側面及び背面の各々を示す平面図である。具体的には、図11Bの(a)~(d)がそれぞれ、冷却ユニット104の正面図、上面図、右側面図及び背面図である。なお、冷却ユニット104の正面及び上面などの各面は、説明の都合上、便宜的に定義したものである。
 図11A及び図11Bの(b)に示すように、本変形例に係る冷却ユニット104では、冷却ユニット1と比較して、筐体10が冷風用開口部12及び放熱用開口部14の代わりに冷風用開口部112及び放熱用開口部114を有する。冷風用開口部112及び放熱用開口部114はいずれも、筐体10の上面(図11Bの(b)に示す面)に設けられている。すなわち、冷風用開口部112と放熱用開口部114とはそれぞれ、筐体10の同じ面に設けられている。
 吸気に利用される冷風用開口部112及び放熱用開口部114が、筐体10の正面に設けられていないので、凸部32に接触する対象物90が筐体10の正面を覆ったとしても吸気の妨げになりにくい。このため、吸気を効率良く行うことができるので、冷却効果を高めることができる。本変形例では、筐体10には、凹部16が設けられていない。筐体10の形状を簡単にすることで、筐体10の製造時の加工精度を良くすることができる。
 また、本変形例に係る冷却ユニット104は、冷風用ファン40及び放熱用ファン60の代わりに冷風用ファン140及び放熱用ファン160を備える。冷風用ファン140及び放熱用ファン160はそれぞれ、吸気方向と排気方向とがほぼ平行になるファンであり、例えば、横流ファンである。横流ファンを利用することで、冷風用ファン140及び放熱用ファン160の厚み(z軸方向の長さ)が大きくなるのを抑制し、筐体10の小型化を実現することができる。なお、冷風用ファン140及び放熱用ファン160は、いわゆるプロペラファンであってもよい。
 以上のように、主に開口部の配置位置の変形例について説明したが、上述した例には限定されない。筐体10は、変形例2~4の各々の冷風用開口部111及び112、並びに、放熱用開口部113及び114のうち、少なくとも2つを組み合わせて有してもよい。また、各開口部には、変形例1に係る風向調整器180が設けられていてもよい。
 (実施の形態2)
 続いて、図面を参照しながら、実施の形態2に係る冷却ユニットについて説明する。
 実施の形態2に係る冷却ユニットは、実施の形態1と比較して、冷風用ファン及び放熱用ファンが1つのファンで併用されている点が相違する。以下では、実施の形態1からの相違点を中心に説明を行い、共通点の説明を省略又は簡略化する。
 図12は、本実施の形態に係る冷却ユニット201の断面図である。図12は、図3及び図4に対応する断面を表している。
 図12に示すように、本実施の形態に係る冷却ユニット201は、実施の形態1に係る冷却ユニット1と比較して、冷風用ファン40及び放熱用ファン60の代わりに、併用ファン240と、気流分離部280と、を備える。また、筐体10は、冷風用開口部12及び放熱用開口部14の代わりに、併用開口部215を有する。
 併用開口部215は、図12に示すように、筐体10の底面(図2の(b)に対応する面)に設けられている。併用開口部215は、挿入孔15が設けられた面(筐体10の正面)とは異なる面に設けられているので、実施の形態1の変形例4と同様に、対象物90に塞がれにくい位置に位置している。このため、本実施の形態においても、筐体10には凹部16が設けられていない。
 併用開口部215は、第2開口部の一例であり、第4開口部の一例でもある。併用開口部215は、併用ファン240と隣り合う。併用開口部215は、併用気流85を筐体10の内部に吸気するための開口部である。
 併用ファン240は、第1ファンの一例である。併用ファン240は、実施の形態1における冷風用ファン40と放熱用ファン60との両方の役割をする。併用ファン240は、併用開口部215を介して筐体10の外部から併用気流85を吸気し、吸気した併用気流85を気流分離部280へ送る。併用ファン240は、吸気方向と排気方向とがほぼ平行になるファンであり、例えばプロペラファンである。
 併用ファン240は、冷風用ヒートシンク30の貫通孔33の一端33aに向かい合っている。また、併用ファン240は、放熱用ヒートシンク50の隙間53の一端に向かい合っている。本実施の形態では、併用ファン240と冷風用ヒートシンク30及び放熱用ヒートシンク50の各々との間には、気流分離部280が設けられている。すなわち、併用ファン240は、気流分離部280を介して冷風用ヒートシンク30及び放熱用ヒートシンク50の各々に向かい合っている。
 気流分離部280は、併用ファン240と冷風用ヒートシンク30及び放熱用ヒートシンク50の両方とを接続する。気流分離部280は、併用ファン240が吸気した併用気流85を2つに分離し、冷風用ヒートシンク30及び放熱用ヒートシンク50の各々に送る。
 図12に示すように、気流分離部280は、通風路281及び282を有する。通風路281は、併用ファン240と冷風用ヒートシンク30の貫通孔33とを接続する。通風路282は、併用ファン240と放熱用ヒートシンク50の隙間53とを接続する。併用ファン240が吸気した併用気流85は、通風路281及び282の各々を通って、冷風用ヒートシンク30の貫通孔33及び放熱用ヒートシンク50の隙間53に供給される。
 ここで、通風路281及び282の各々の断面積の合計は、例えば、併用ファン240の排気側の吹出口の断面積よりも大きい。これにより、併用ファン240で吸気した併用気流85を損失少なく通風路281及び282の両方へ流すことができる。
 また、通風路281及び282の各々の断面(気流の進行方向に直交する断面)の形状は、例えば、凹凸が少なく、角がない形状である。一例として、通風路281及び282の各々の断面形状は、実質的に円形にみなせる程度であってもよい。これにより、凹凸又は角によって、併用ファン240から送られる気流が乱れて十分に流れずに滞留するなど、通風路281及び282の断面積を実質的に下げてしまうという悪影響を発生しにくくすることができる。
 通風路281及び282の各々に流れる風量は、通風路281及び282の断面積の比率によって変わる。例えば、通風路281の断面積を通風路282の断面積より大きくすることで、冷風用ヒートシンク30側へ流れる風量を多くすることができる。なお、冷却に必要な風量については、冷却ユニット201の設定温度などに依存するため、断面積の比率が逆転してもよい。
 本実施の形態に係る冷却ユニット201は、図12に示すように、ダンパー283を備える。ダンパー283は、通風路281及び282の各々の断面積を変更することができる。これにより、通風路281を通過して冷風用ヒートシンク30へ送られる風と、通風路282を通過して放熱用ヒートシンク50へ送られる風との一方の風量を多くする、又は、両方の風量を同じにするなどの調整が可能になる。また、断面積を変更することで、風速を変化させることもできる。
 図13A~図13Cはそれぞれ、本実施の形態に係る冷却ユニット201のダンパー283の状態を示す断面図である。
 図13Aに示す第1状態では、ダンパー283は、通風路281の断面積を、通風路282の断面積より大きくしている。これにより、冷風用ヒートシンク30の貫通孔33を通過する風量を多くすることができる。よって、冷風81の風量が多くなるので、対象物90に対する冷却効果を高めることができる。
 図13Bに示す第2状態では、ダンパー283は、通風路281の断面積を、通風路282の断面積より小さくしている。これにより、放熱用ヒートシンク50の隙間53を通過する風量を多くすることができる。よって、放熱用ヒートシンク50の放熱効果を高めることができる。
 図13Cに示す第3状態では、ダンパー283は、通風路281及び282の各々の断面積を小さくしている。これにより、冷風用ヒートシンク30の貫通孔33を通過する風量、及び、放熱用ヒートシンク50の隙間53を通過する風量の各々を少なくすることができる。例えば、対象物90への冷却効果を優先させる必要がない場合(他の効果を優先する場合等)に、有用である。
 ダンパー283は、例えば、冷却ユニット201の使用環境及び設定温度などにより、制御回路70によって制御される。あるいは、ダンパー283には、外部から操作可能な操作レバーが設けられており、ユーザが手動で断面積の調整ができてもよい。
 以上のように、本実施の形態に係る冷却ユニット201は、併用ファン240と冷風用ヒートシンク30と放熱用ヒートシンク50の両方とを接続する気流分離部280を備える。
 これにより、実施の形態1に係る冷風用ファン40と放熱用ファン60との2台のファンを、併用ファン240の1台で代用することができるので、冷却ユニット201の小型化又は軽量化を実現することができる。
 また、併用ファン240は、併用開口部215を介して吸気を行う。つまり、実施の形態1に係る冷風用開口部12と放熱用開口部13との2つの開口部を、1つの併用開口部215で実現することができる。これにより、筐体10が有する開口部の数が少なくなるので、筐体10の強度を高めることができる。
 なお、気流分離部280は、例えば、ポリカーボネートなどの樹脂材料を用いて形成される。これにより、冷却ユニット201の軽量化が実現でき、さらには強度を高めることができる。なお、気流分離部280は、アルミニウムなどの比較的軽量な金属材料を用いて形成されてもよい。また、気流分離部280は、筐体10と同じ材料を用いて一体的に形成されていてもよい。言い換えれば、気流分離部280は、筐体10の一部であってもよい。
 なお、本実施の形態に係る冷却ユニット201は、ダンパー283を備えなくてもよい。
 また、本実施の形態において、筐体10に設けられた各開口部の形状及び配置などは、実施の形態1に係る変形例と同様に、適宜変更されてもよい。また、実施の形態1に係る冷却ユニット1に適用できる変更は、本実施の形態に係る冷却ユニット201にも適用可能である。例えば、冷却ユニット201は、冷風用ヒートシンク30の代わりに、図7A~図7Eに示した冷風用ヒートシンク30A~30Eのうちの1つを備えてもよい。
 (実施の形態3)
 続いて、図面を参照しながら、実施の形態3に係る冷却ユニットについて説明する。
 実施の形態3に係る冷却ユニットは、実施の形態1と比較して、冷風用ヒートシンクと放熱用ヒートシンクとを接続する流路を備える点が相違する。以下では、実施の形態1との相違点を中心に説明を行い、共通点の説明を省略又は簡略化する。
 図14は、本実施の形態に係る冷却ユニット301の断面図である。図14は、図3及び図4に対応する断面を表している。
 図14に示すように、本実施の形態に係る冷却ユニット301は、実施の形態1に係る冷却ユニット1の構成に加えて、流路310を備える。流路310は、冷風用ヒートシンク30と放熱用ヒートシンク50とを接続する。流路310は、冷風用ヒートシンク30で発生した結露水を、冷風用ヒートシンク30から放熱用ヒートシンク50に移動させるために設けられている。移動した結露水は、放熱用ヒートシンク50の熱で蒸発する。これにより、冷風用ヒートシンク30の温度が上昇するのを抑制することができる。さらに、結露水により、放熱用ヒートシンク50の温度が上昇するのを抑制することができる。
 流路310は、糸又は棒などの結露を伝わせることができる部材であるが、これに限定されない。流路310は、例えば、パイプ状の部材であってもよい。なお、流路310は、複数設けられてもよく、1つのみでもよい。
 以上のように、本実施の形態に係る冷却ユニット301は、冷風用ヒートシンク30と放熱用ヒートシンク50とを接続する流路310を備える。
 これにより、流路310を介して結露水を冷風用ヒートシンク30から放熱用ヒートシンク50に流すことができるので、冷風用ヒートシンク30及び放熱用ヒートシンク50の温度上昇を抑制することができる。特に、放熱用ヒートシンク50の温度上昇を抑えることで、放熱効果を高めることができる。
 なお、図14を用いて説明した流路310は、実施の形態1の変形例に係る冷却ユニット101~104及び実施の形態2に係る冷却ユニット201に設けられていてもよい。
 (実施の形態4)
 続いて、図面を参照しながら、実施の形態4に係る冷却ユニットについて説明する。
 実施の形態4に係る冷却ユニットは、実施の形態1と比較して、断熱材を備える点が相違する。以下では、実施の形態1との相違点を中心に説明を行い、共通点の説明を省略又は簡略化する。
 図15は、本実施の形態に係る冷却ユニット401の断面図である。図15は、図3及び図4に対応する断面を表している。
 図15に示すように、本実施の形態に係る冷却ユニット401は、実施の形態1に係る冷却ユニット1の構成に加えて、断熱材410を備える。断熱材410は、ペルチェモジュール20と冷風用ヒートシンク30とを覆う。なお、「AがBを覆う」とは、Bの構成全体がAの内部に入っていることを表すのではなく、Bの少なくとも一部がAの内側に位置している場合、あるいは、Bの少なくとも一面が露出しないようにAが配置されている場合を意味する。具体的には、断熱材410は、ペルチェモジュール20のうち、冷風用ヒートシンク30及び放熱用ヒートシンク50のいずれとも接触していない部分を接触して覆っている。また、断熱材410は、冷風用ヒートシンク30の板部31を覆っている。このとき、断熱材410は、貫通孔33の一端33a及び他端33bを塞いでいない。また、断熱材410は、放熱用ヒートシンク50を接触して覆っていてもよい。このとき、断熱材410は、放熱用ヒートシンク50の隙間53の一端及び他端を塞いでいない。
 断熱材410は、筐体10を構成する部材よりも熱伝導性が低い材料を用いて形成される。一例として、断熱材410は、ウレタン樹脂などの樹脂材料を用いて形成されるが、これに限定されない。
 図15に示す例では、断熱材410は、筐体10の内部に配置されているが、一部が筐体10の外部に配置されていてもよい。例えば、断熱材410は、凸部32の先端32a以外の部分(例えば、凸部32の側面)を覆っていてもよい。また、例えば、凸部32の内、断熱材410に覆われていない部分の総表面積は、凸部32の先端32aの面積の50%以下であってもよい。これにより、挿入孔15から筐体10内に入る外気等からの熱が小さくなり、冷風用ヒートシンク30が温まりにくくなる。
 以上のように、本実施の形態に係る冷却ユニット401は、ペルチェモジュール20と冷風用ヒートシンク30とを覆う断熱材410を備える。
 これにより、外気から流入する熱が少なくなり、冷風用ヒートシンク30が温まりにくくなる。よって、冷却ユニット401による冷却効果を効果的に発揮させることができる。
 なお、図15を用いて説明した断熱材410は、実施の形態1の変形例に係る冷却ユニット101~104並びに実施の形態2及び3に係る冷却ユニット201及び301に設けられていてもよい。
 このとき、実施の形態3に係る流路310と断熱材410とを併用する場合は、断熱材410には、水分が付着しないよう、流路310と断熱材410との間にカバーを設けて覆ってもよい。これにより、断熱材410に水分がこもることを抑制することができる。
 (実施の形態5)
 続いて、図面を参照しながら実施の形態5に係る物品について説明する。
 実施の形態5は、上述した実施の形態1~4及びこれらの変形例に係る冷却ユニットを備える物品である。各実施の形態及び各変形例に係る冷却ユニットの使用例に相当する。以下では、実施の形態1に係る冷却ユニット1を備える物品を例に説明するが、これに限定されない。以下に示す物品は、実施の形態2~4又は各変形例に係る冷却ユニット101、102、103、104、201、301又は401を備えてもよい。
 図16A~図16Eは、本実施の形態において、冷却ユニット1の使用例を説明するための模式図である。
 図16Aに示す例では、対象物90が人間の首元である場合を示している。冷却ユニット1は、首から下げられるストラップなどの取付部材501に固定されている。取付部材501は、ストラップに限定されず、クリップ、又は、リストバンドなどであってもよい。
 図16Bに示す例では、対象物90が人体である場合を想定し、冷却ユニット1が衣服502に取り付けられる例を想定している。衣服502は、冷却ユニット1と、通気路510と、を備える。
 冷却ユニット1は、衣服502の内側に配置されている。冷却ユニット1は、例えば、衣服502の生地へ縫い付けられている。
 通気路510は、冷却ユニット1に向かい合うように設けられ、衣服502を貫通している。通気路510は、例えば、衣服502の生地を貫通する孔である。通気路510は、冷却ユニット1の筐体10が有する複数の開口部の少なくとも1つに向かい合っている。
 図16Bに示す例では、通気路510は、放熱用開口部13及び14の各々に向かい合っている。これにより、冷却ユニット1は、通気路510及び放熱用開口部14を介して、衣服502の外側から外気を放熱用気流84として吸気することができる。また、冷却ユニット1は、放熱用開口部13及び通気路510を介して、衣服502の外側へ温風83を放出することができる。
 これにより、衣服502の内部には、温風83が放出されにくくなるので、衣服502を着用するユーザを効率良く冷却することができる。また、衣服502の外部から気体を効率良く吸気することができる。
 なお、図16Bには示していないが、冷風用開口部11及び12は、衣服502の内側に位置している。これにより、衣服502の内側に冷気が溜まりやすくなるので、対象物90の冷却効果を高めることができる。
 また、放熱用開口部13及び14には、通気路510に接続可能なノズルなどが設けられていてもよい。これにより、通気路510と放熱用開口部13及び14の各々とを漏れなく接続することができ、吸気及び排気効率を高めることができる。
 なお、冷却ユニット1は、衣服502のポケットへ収納されてもよい。この場合は、取付部材501又は通気路510などが設けられていなくてもよい。あるいは、ポケットの内外を連通する通気路510が設けられていてもよい。
 図16Cには、対象物90が鞄503に収容される物品(例えば、りんごなどの果物)である例を示している。鞄503は、冷却ユニット1と、通気路510と、を備える。
 冷却ユニット1は、鞄503の内部に配置されている。冷却ユニット1は、例えば、鞄503の生地へ縫い付けられている。
 通気路510は、冷却ユニット1に向かい合うように設けられ、鞄503を貫通している。通気路510は、例えば、鞄503の生地を貫通する孔である。
 通気路510と冷却ユニット1との位置関係は、図16Bに示す衣服502の場合と同じである。これにより、鞄503に冷却ユニット1が備えられている場合も、衣服502の場合と同様の効果を得ることができる。
 なお、図16Cには示していないが、冷風用開口部11及び12は、鞄503の内側に位置している。これにより、鞄503の内側に冷気が溜まりやすくなるので、対象物90の冷却効果を高めることができる。
 図16Dには、対象物90が花瓶504に活けられた植物(ここでは、花卉類)である例を示している。花瓶504の内部に冷却ユニット1が配置されている。花瓶504には、通気路510が設けられていてもよい。あるいは、冷却ユニット1は、花瓶504の内部で吸気及び排気を行ってもよい。
 図16Eには、対象物90が皿505に配置された食物(ここでは、ケーキ)である例を示している。対象物90は、冷却ユニット1を間に挟んで皿505に配置されている。
 このように、対象物90が植物又は食物である場合であってもよく、冷却ユニット1によって効率良く対象物90を冷却することができる。
 以上のように、冷却ユニット1は、衣服502若しくは鞄503への縫い付け、衣服502若しくは鞄503のポケットへの収納、又は、花瓶504若しくは皿505への設置などが可能である。
 以上のように、本実施の形態に係る衣服502は、冷却ユニット1と、冷却ユニット1に向かい合うように設けられ、衣服502を貫通する通気路510と、を備える。
 また、本実施の形態に係る鞄503は、冷却ユニット1と、冷却ユニット1に向かい合うように設けられ、鞄503を貫通する通気路510と、を備える。
 これらにより、冷やしたい対象物90が位置する衣服502又は鞄503の内側を、接触冷感と冷風とを利用して効率良く冷やすことができる。また、温風は、衣服502又は鞄503の外側に排出することができる。
 なお、本実施の形態で示した使用例は一例であり、上述した例に限定されるものではない。対象物90は、動物、機械、電化製品などであってもよい。
 (他の実施の形態)
 以上、1つ又は複数の態様に係る冷却ユニットについて、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本開示の主旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したもの、及び、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれる。
 例えば、冷風用ヒートシンク30は、冷風用開口部11と冷風用ファン40又は併用ファン240との間には設けられていなくてもよい。この場合、冷風用ヒートシンク30に設けられた貫通孔33は、直線状に延びていない。具体的には、貫通孔33は、屈曲又は折曲していてもよい。例えば、貫通孔33の一端33aは、冷風用ヒートシンク30の板部31の端面に設けられているのに対して、貫通孔33の他端33bは、冷風用ヒートシンク30の板部31の第2面31bに設けられていてもよい。
 放熱用ヒートシンク50についても同様に、放熱用開口部13と放熱用ファン60又は併用ファン240との間には設けられていなくてもよい。
 また、例えば、冷風用ヒートシンク30の全体が筐体10の内部に収容されていてもよい。例えば、筐体10が熱伝導性に優れた金属などによって形成されている場合、筐体10のうち、冷風用ヒートシンク30に接触している部分を冷やすことができる。これにより、冷風用ヒートシンク30が接する場合と同様に、対象物90に対して接触冷感を与えることができる。
 また、例えば、冷風用ファン40、放熱用ヒートシンク50、放熱用ファン60及び制御回路70は、筐体10の内部に設けられていなくてもよい。例えば、冷風用ファン40、放熱用ヒートシンク50、放熱用ファン60及び制御回路70の少なくとも1つは、筐体10の外側面に固定されていてもよい。この場合、冷風用開口部12、放熱用開口部13及び14は、筐体10に設けられていなくてもよい。
 また、ペルチェモジュール20は、冷風用ヒートシンク30及び放熱用ヒートシンク50に接触していなくてもよい。例えば、ペルチェモジュール20と冷風用ヒートシンク30との間には、筐体10の一部又は他の部材が設けられていてもよい。ペルチェモジュール20と放熱用ヒートシンク50との間には、筐体10の一部又は他の部材が設けられていてもよい。
 また、例えば、冷却ユニット1は、放熱用ヒートシンク50及び放熱用ファン60の少なくとも一方を備えなくてもよい。例えば、ペルチェモジュール20の発熱面は、筐体10に直接接触していてもよい。あるいは、ペルチェモジュール20の発熱面と筐体10との間には空間が設けられており、放熱用ファン60又は併用ファン240が発生させる気流が当該空間を通って放熱用開口部13から放出されてもよい。
 また、例えば、ペルチェモジュール20に対して、冷却面及び発熱面が逆になる電流を流してもよい。この場合、冷風用ヒートシンク30に対して熱が加えられ、放熱用ヒートシンク50が冷却される。このため、凸部32の先端32aから対象物90に対して熱を与えるとともに、貫通孔33を通過する気流を温めることができる。すなわち、冷風用開口部11からは冷風81の代わりに温風が放出される。
 このように、冷却ユニット1は、凸部32の先端32aでの対象物90に対する加温と、温風を用いた加温とを併用して、よりも広い範囲を温めることも可能である。すなわち、冷却ユニット1は、冷却だけでなく、加熱を行うこともできる熱交換ユニットとして機能する。
 また、上記の各実施の形態は、請求の範囲又はその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
 本開示に係る冷却ユニットは、例えば、人間、動物、植物、食物、機械、電化製品等の冷却に広く利用することが可能である。
1、101、102、103、104、201、301、401 冷却ユニット
10 筐体
11、12、111、112 冷風用開口部
13、14、113、114 放熱用開口部
15 挿入孔
16 凹部
20 ペルチェモジュール
30、30A、30B、30C、30D、30E 冷風用ヒートシンク
31 板部
31a 第1面
31b 第2面
32、32A、32B、32C、32D、32E 凸部
32a 先端
33 貫通孔
33a 一端
33b 他端
34 壁
40、140 冷風用ファン
50 放熱用ヒートシンク
51 基部
51a 第3面
51b 第4面
52 フィン
53 隙間
60、160 放熱用ファン
70 制御回路
81 冷風
82 冷風用気流
83 温風
84 放熱用気流
85 併用気流
90 対象物
180 風向調整器
215 併用開口部
240 併用ファン
280 気流分離部
281、282 通風路
283 ダンパー
310 流路
410 断熱材
501 取付部材
502 衣服
503 鞄
504 花瓶
505 皿
510 通気路

Claims (19)

  1.  第1開口部を有する筐体と、
     前記筐体の内部に設けられたペルチェモジュールと、
     少なくとも一部が前記筐体の内部に設けられ、前記ペルチェモジュールに向かい合う第1ヒートシンクと、
     第1ファンと、
    を備え、
     前記第1ヒートシンクは、貫通孔を有し、
     前記貫通孔の一端は、前記第1ファンに向かい合い、
     前記貫通孔の他端は、前記第1開口部に向かい合う、
     冷却ユニット。
  2.  前記第1ヒートシンクは、
      前記ペルチェモジュールに接触する第1面、及び、当該第1面の反対側の第2面を有し、前記筐体の内部に設けられた板部と、
      前記第2面から突出する凸部と、を有し、
     前記貫通孔は、前記板部を貫通している、
     請求項1に記載の冷却ユニット。
  3.  前記凸部の先端は、前記筐体の外に位置する、
     請求項2に記載の冷却ユニット。
  4.  前記貫通孔は、前記第1面に平行な方向に前記板部を貫通しており、
     前記第2面を平面視した場合、前記貫通孔と前記凸部とは、重ならない、
     請求項2又は3に記載の冷却ユニット。
  5.  前記第1ヒートシンクは、前記貫通孔及び前記凸部の各々を複数有し、
     複数の前記貫通孔は、互いに同じ方向で、かつ、前記第1面に平行な方向に前記板部を貫通し、
     前記第2面を平面視した場合、隣り合う前記貫通孔を隔てる壁と複数の前記凸部の少なくとも1つとは、重なっている、
     請求項2~4のいずれか1項に記載の冷却ユニット。
  6.  前記第1ヒートシンクは、前記第1開口部と前記第1ファンとの間に設けられている、
     請求項2~5のいずれか1項に記載の冷却ユニット。
  7.  前記第1ファンは、前記筐体の内部に設けられ、
     前記筐体は、前記第1ファンと隣り合うように設けられた第2開口部を有する、
     請求項1~6のいずれか1項に記載の冷却ユニット。
  8.  前記筐体は、凹部を有し、
     前記凹部の底に、前記第2開口部が設けられている
     請求項7に記載の冷却ユニット。
  9.  前記筐体は、前記ペルチェモジュールに対して、前記第1ヒートシンクが位置する側とは反対側に設けられた第3開口部を有する、
     請求項1~8のいずれか1項に記載の冷却ユニット。
  10.  前記冷却ユニットは、さらに、第2ヒートシンクを備え、
     前記第2ヒートシンクは、前記第1ヒートシンクとは反対側で前記ペルチェモジュールに向かい合う、
     請求項1~8のいずれか1項に記載の冷却ユニット。
  11.  前記第2ヒートシンクは、
      前記ペルチェモジュールに接触する第3面、及び、当該第3面の反対側の第4面を有する基部と、
      前記第4面から突出するフィンと、を有する、
     請求項10に記載の冷却ユニット。
  12.  前記冷却ユニットは、さらに、前記第2ヒートシンクに向かい合う第2ファンを備える、
     請求項10又は11に記載の冷却ユニット。
  13.  前記筐体は、前記ペルチェモジュールに対して、前記第2ヒートシンクが位置する側と同じ側に設けられた第3開口部を有し、
     前記第2ヒートシンクは、前記第3開口部と前記第2ファンとの間に設けられている、
     請求項12に記載の冷却ユニット。
  14.  前記筐体は、前記第2ファンと隣り合うように設けられた第4開口部を有する、
     請求項12又は13に記載の冷却ユニット。
  15.  前記冷却ユニットは、さらに、前記第1ファンと前記第1ヒートシンク及び前記第2ヒートシンクの両方とを接続する通風路を備える、
     請求項10~14のいずれか1項に記載の冷却ユニット。
  16.  前記冷却ユニットは、さらに、前記第1ヒートシンクと前記第2ヒートシンクとを接続する流路を備える、
     請求項10~15のいずれか1項に記載の冷却ユニット。
  17.  前記冷却ユニットは、さらに、前記ペルチェモジュールと前記第1ヒートシンクとを覆う断熱材を備える、
     請求項1~16のいずれか1項に記載の冷却ユニット。
  18.  衣服であって、
     前記衣服の内側に配置された、請求項1~17のいずれか1項に記載の冷却ユニットと、
     前記冷却ユニットに向かい合うように設けられ、前記衣服を貫通する通気路と、を備える、
     衣服。
  19.  鞄であって、
     前記鞄の内部に配置された、請求項1~17のいずれか1項に記載の冷却ユニットと、
     前記冷却ユニットに向かい合うように設けられ、前記鞄を貫通する通気路と、を備える、
     鞄。
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