JP2000274917A - 冷却貯蔵庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ペルチェ素子からの放熱を有効利用でき、且
つ、放熱のための構造も簡素化できる冷却貯蔵庫を提供
する。 【解決手段】 冷却貯蔵庫１は、外箱３と内箱４間に断
熱材５を充填して成る断熱箱体２と、この断熱箱体内に
構成された貯蔵室７と、吸熱面により貯蔵室内を冷却す
るペルチェ素子２３とを備えたものであって、ペルチェ
素子の放熱面に交熱的に設けられた放熱用パイプ１３
と、貯蔵室の開口縁に位置する外箱の断熱材側に添設さ
れた露付き防止用パイプ２４とを備え、これら両パイプ
を連結して環状の冷却水循環経路を構成すると共に、こ
れらパイプ間に冷却水を循環するポンプ１４を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、断熱箱体内に構成
された貯蔵室内をペルチェ素子により冷却する冷却貯蔵
庫に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来例えばホテルの客室や病院の病室な
どにおいては、例えば特開平７−２４３７４７号公報に
示される如きペルチェ素子を採用した電子式の冷蔵庫が
採用されている。このペルチェ素子は、Ｐ型素子とＮ型
素子からなる二種類の熱電半導体を金属電極でπ型に接
合して構成され、Ｎ型素子からＰ型素子に向かって電流
を流すと、ペルチェ効果により一方の面（吸熱側）から
吸熱して他方の面（放熱側）から放熱するものであり、
このときの吸熱作用を利用して冷蔵庫の貯蔵室内を冷却
するものである。

【０００３】その場合、ペルチェ素子の運転効率は、そ
の放熱面における放熱効率に依存するため、従来ではペ
ルチェ素子の放熱面に放熱フィンを取り付けることによ
り空冷する方法や、放熱面に放熱用パイプを取り付け、
この放熱用パイプ内に冷却水を流すことにより水冷する
方法が採用されている。そして、係る放熱用パイプ内の
冷却水は、冷却貯蔵庫の下方に配設されたラジエターに
より冷却されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一方、貯蔵室の前面開
口縁の外箱には、貯蔵室内からの冷却作用により結露が
発生するため、従来よりこの種冷蔵庫では、貯蔵室開口
縁の外箱に結露防止用の電気ヒータを設けていた。

【０００５】このように従来の冷却貯蔵庫では、開口縁
への結露防止のために電気ヒータを設けていたため、消
費電力が増大し、冷却効率も低下させる問題があった。

【０００６】そこで、本発明は係る従来の技術的課題を
解決するために成されたものであり、ペルチェ素子から
の放熱を有効利用でき、且つ、放熱のための構造も簡素
化できる冷却貯蔵庫を提供することを目的とするもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の冷却貯
蔵庫は、外箱と内箱間に断熱材を充填して成る断熱箱体
と、この断熱箱体内に構成された貯蔵室と、吸熱面によ
り貯蔵室内を冷却するペルチェ素子とを備えたものであ
って、ペルチェ素子の放熱面に交熱的に設けられた放熱
用パイプと、貯蔵室の開口縁に位置する外箱の断熱材側
に添設された露付き防止用パイプとを備え、これら両パ
イプを連結して環状の冷却水循環経路を構成すると共
に、これらパイプ間に冷却水を循環するポンプを設けた
ことを特徴とするものである。

【０００８】請求項１の発明によれば、外箱と内箱間に
断熱材を充填して成る断熱箱体と、この断熱箱体内に構
成された貯蔵室と、吸熱面により貯蔵室内を冷却するペ
ルチェ素子とを備えた冷却貯蔵庫において、ペルチェ素
子の放熱面に交熱的に設けられた放熱用パイプと、貯蔵
室の開口縁に位置する外箱の断熱材側に添設された露付
き防止用パイプとを設け、これら両パイプを連結して環
状の冷却水循環経路を構成すると共に、これらパイプ間
に冷却水を循環するポンプを設けたので、ラジエターな
どの格別な強制放熱装置を設けることなく、ペルチェ素
子の放熱面を効率的に冷却することができるようにな
る。

【０００９】また、放熱パイプと連結された露付き防止
用パイプにて冷却水は放熱するので、格別な電気ヒータ
を設けること無く、貯蔵室の開口縁に位置する外箱を加
熱して、結露の発生を防止することができる。

【００１０】請求項２の発明の冷却貯蔵庫は、外箱と内
箱間に断熱材を充填して成る断熱箱体と、この断熱箱体
内に構成された貯蔵室と、吸熱面により貯蔵室内を冷却
するペルチェ素子とを備えたものであって、ペルチェ素
子の放熱面に交熱的に設けられた放熱用パイプと、外箱
に添設されたフレームパイプとを備え、これら両パイプ
を連結して環状の冷却水循環経路を構成すると共に、こ
れらパイプ間に冷却水を循環するポンプを設けたことを
特徴とするものである。

【００１１】請求項２の発明によれば、外箱と内箱間に
断熱材を充填して成る断熱箱体と、この断熱箱体内に構
成された貯蔵室と、吸熱面により貯蔵室内を冷却するペ
ルチェ素子とを備えたものであって、ペルチェ素子の放
熱面に交熱的に設けられた放熱用パイプと、外箱に添設
されたフレームパイプとを設け、これら両パイプを連結
して環状の冷却水循環経路を構成すると共に、これらパ
イプ間に冷却水を循環するポンプを設けたので、放熱用
パイプにてペルチェ素子の放熱面から熱を受け取った冷
却しは、フレームパイプにて外箱に放熱することができ
るようになり、同様に格別な強制放熱装置を設けること
なく、ペルチェ素子の放熱面を効率的に冷却することが
可能となるものである。

【００１２】請求項３の発明の冷却貯蔵庫は、上記各発
明においてペルチェ素子の吸熱面に交熱的に設けられた
吸熱用パイプと、内箱に添設された冷却パイプとを備
え、これら両パイプを連結して環状の冷却水循環経路を
構成すると共に、これらパイプ間に冷却水を循環するポ
ンプを設けたことを特徴とする。

【００１３】請求項３の発明によれば、上記各発明に加
えてペルチェ素子の吸熱面に交熱的に設けられた吸熱用
パイプと、内箱に添設された冷却パイプとを設け、これ
ら両パイプを連結して環状の冷却水循環経路を構成する
と共に、これらパイプ間に冷却水を循環するポンプを設
けたので、ペルチェ素子の吸熱面にて冷却された冷却水
を内箱の断熱材側の冷却パイプに循環して貯蔵室内を周
囲から冷却することができるようになるものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に、図面に基づき本発明の実施
形態を詳述する。図１は本発明を適用した冷却貯蔵庫１
の透視正面図、図２は同じく本発明を適用した冷却貯蔵
庫１の縦断側面図を示している。

【００１５】実施例の冷却貯蔵庫１は、例えばホテルの
客室や病院の病室等に設置される冷蔵庫であって、前面
に開口する断熱箱体２により本体が構成されている。

【００１６】この断熱箱体２は前面に開口を有する例え
ば硬質樹脂製の内箱４と、前面に開口を有する鋼板製の
外箱３と、これら両箱４、３間に発泡充填されたポリウ
レタン断熱材５により構成されている。また、外箱３の
背面板１０の後方には背面パネル９が所定の間隔を存し
て設けられている。

【００１７】この断熱箱体２の内箱４の内側には前面に
開口６を有した貯蔵室７が構成されている。そして、断
熱箱体２の前面には係る開口６を開閉自在に閉塞する断
熱性の図示しない扉が取り付けられている。

【００１８】この貯蔵室７の内箱４の背壁４Ａには、後
述するペルチェ冷却装置１８を取り付けるための図示し
ない開口が形成されている。このペルチェ冷却装置１８
の冷却シンク２０の前側には、内箱４の背壁４Ａと所定
の間隔を存して冷却シンク２０の下方から貯蔵室７内上
部に渡る隔壁２１が取り付けられている。尚、この隔壁
２１の前方の貯蔵室７内には、食品などを載置するため
の図示しない棚が架設されている。

【００１９】そして、この隔壁２１と背壁４Ａ間に上下
に渡る冷気ダクト２２が形成され、前記冷却シンク２０
はこの冷気ダクト２２内に位置する。隔壁２１の上端
は、例えば前方に向かって水平に延在する水平面２１Ａ
が形成され、この水平面２１Ａの前端は、上方に向かっ
て垂直に折曲されて冷気ダクト２２の端部を閉塞してい
る。

【００２０】この水平面２１Ａには冷気の吐出口４５が
形成され、この吐出口４５の内側（上側）には送風機１
９が配置されて隔壁２１に取り付けられている。また、
隔壁２１の下端には貯蔵室７内の冷気を吸い込むための
吸込口４６が形成されている。

【００２１】一方、前記背面パネル９と外箱３の背面板
１０との間には、ダクト１１が形成されており、このダ
クト１１の下部には後述する放熱用パイプ１３と連通接
続されたブライン（冷却水）液溜１４と、循環ポンプ１
５とが配置されている。

【００２２】また、貯蔵室７の開口縁に位置する外箱３
の断熱材５側には露付き防止用パイプ２４が配設されて
いると共に、図３に示す如く例えば外箱３の天面及び側
面の断熱材５側には、フレームパイプ２５が蛇行状に成
形されて添設されている。尚、図３では背面板１０は取
り除かれている。

【００２３】これら放熱用パイプ１３、ブライン液溜１
４、循環ポンプ１５、露付き防止用パイプ２４及びフレ
ームパイプ２５は順次に配管接続されて環状のブライン
（冷却水）循環経路を形成し、その内部にブラインを充
填した水冷回路が形成されている。

【００２４】次に、前記ペルチェ冷却装置１８について
図４を参照して説明する。図４はペルチェ冷却装置１８
の縦断側面図である。ペルチェ冷却装置１８は、ペルチ
ェ素子２３と、放熱シンク１２と、前記放熱用パイプ１
３と、冷却シンク２０とから構成されている。放熱用パ
イプ１３は、銅パイプもしくはアルミニウムパイプにて
蛇行状に形成されている。

【００２５】放熱シンク１２は、ペルチェ素子２３の放
熱面に交熱的に設けられており、その前面はペルチェ素
子２３の放熱面と接触した後、後退しながら拡開する形
状を呈するものである。

【００２６】また、放熱シンク１２の後面には放熱用パ
イプ１３を嵌合するために該放熱用パイプ１３の蛇行形
状に合致する形状の溝３０が形成されており、係る溝３
０の内面は放熱用パイプ１３の外径と略同一寸法とされ
ている。放熱用パイプ１３は放熱シンク１２に取り付け
られることにより、ペルチェ素子２３の放熱面に交熱的
に設けられることになる。

【００２７】また、図４において、３１は放熱シンク１
２と、ペルチェ素子２３及び冷却シンク２０を一体化さ
せるための断熱性を有する接続具である。この接続具３
１は前後に開放する矩形状箱体であって、放熱シンク１
２の周面に当接する寸法に形成されている。

【００２８】ここで、接続具３１を放熱シンク１２とペ
ルチェ素子２３及び冷却シンク２０に取り付けると、接
続具３１の内側には、両シンク１２、２０とペルチェ素
子２３と当該接続具３１にて囲繞される空間Ｓが形成さ
れる。接続具３１の係る空間Ｓに相当する位置には、空
間Ｓを複数に分割するための区画壁３２が左右に渡って
複数形成されている。このとき、係る区画壁３２は、両
シンク１２、２０に当接しないように形成されているも
のとする。

【００２９】以上の構成により、ペルチェ冷却装置１８
の組立手順は、ペルチェ素子２３の吸熱面（前面）には
熱伝導グリースなどを塗布した後、冷却シンク２０に当
接させる。次いで、前記接続具３１をペルチェ素子２３
の後面から取り付け、複数のネジ３３・・により、接続
具３１を冷却シンク２０に固定する。

【００３０】その後、ペルチェ素子２３の放熱面（後
面）に熱伝導グリースなどを塗布した後、放熱シンク１
２を接続具３１内に挿入すると共に、ペルチェ素子２３
の放熱面に当接させる。そして、接続具３１の側面から
複数のネジ３４・・により、放熱シンク１２と接続具３
１を固定する。

【００３１】そして、放熱シンク１２の後方から放熱シ
ンク１２の溝３０に放熱用パイプ１３を挿入し、放熱シ
ンク１２の後面に取付板３５をネジ３６・・にて取り付
けることにより、放熱シンク１２の溝３０の開口を閉塞
する。このとき、溝３０の深さは、放熱用パイプ１３の
外径と略同一としており、放熱用パイプ１３は、取付板
３５を取り付けることによって、溝３０に密着されてペ
ルチェ冷却装置１８が完成する。

【００３２】そして、当該ペルチェ素子２３に通電され
ると、吸熱面では冷却作用が発揮され、冷却シンク２０
が冷却される。このとき、送風機１９は運転を行ってお
り、冷気ダクト２２内で冷却シンク２０により冷却され
た冷気は、吐出口４５から貯蔵室７内に吐出される。そ
して、貯蔵室７内を循環した後、吸込口４６より冷気ダ
クト２２内に吸い込まれ、冷却シンク２０に帰還する。

【００３３】一方、ペルチェ素子２３の放熱面より発生
した熱は、放熱シンク１２に伝達される。この放熱シン
ク１２に圧入された放熱用パイプ１３には循環ポンプ１
５によって冷却水が循環されており、放熱シンク１２に
伝わった熱は冷却水に伝達されてそれを加熱することに
なる。

【００３４】係る放熱シンク１２との熱交換によって温
度が上昇した冷却水は、放熱用パイプ１３から出て露付
き防止用パイプ２４に流入し、露付き防止用パイプ２４
を出た冷却水は、更にフレームパイプ２５に流入する。
そして、これら露付き防止用パイプ２４及びフレームパ
イプ２５は、外箱３を介して冷却貯蔵庫１周囲の外気に
よって空冷される。これによって、温度が低下した冷却
水は再び循環ポンプ１５によって放熱シンク１２の放熱
用パイプ１３に循環されることになる。

【００３５】このように、ペルチェ素子２３の放熱面か
ら発生した熱は、放熱シンク１２から放熱用パイプ１３
に伝わり、冷却水を介して露付き防止用パイプ２４とフ
レームパイプ２５に搬送されて強制的に外部（外気中）
に放散されることになる。

【００３６】このとき露付き防止用パイプ２５は、貯蔵
室７の開口縁に位置する外箱３の断熱材５側に添設され
ているため、貯蔵室７の開口縁に位置する外箱３は冷却
水によって加熱され、露付きが未然に防止されるように
なる。

【００３７】これにより、従来の冷却貯蔵庫の如く貯蔵
室開口縁に電気ヒータを取り付けることなく該貯蔵室７
の開口縁の外箱３に生じる露付きを未然に防止すること
ができる。

【００３８】更に、フレームパイプ２５は、外箱３の断
熱材５側に添設されているので、該フレームパイプ２５
を流れる冷却水は、外箱３に伝達され、外箱３の略全面
から周囲の外気中に拡散されることになる。

【００３９】これにより、従来の如く冷却水を強制冷却
するためのラジエターなどを設けることなくペルチェ素
子の放熱面を効率的に冷却することができる。そして、
冷却貯蔵庫の下部に配置されていたラジエターが不要と
なるため、冷却貯蔵庫の小型化、又は、貯蔵室７の容積
拡大化を図ることができるようになる。更に、ラジエタ
ーが不要となったことから、ラジエターの空冷を行うた
めに設置されていたファンを取り付ける必要がなくな
り、部品点数の削減によるコストダウン及びファンの運
転音の解消も達成されるものである。

【００４０】尚、実施例では貯蔵室７内に冷気を強制循
環する方式としたが、それに限らず、或いは、それに加
えてペルチェ素子２３の吸熱面に交熱的に設けられた吸
熱用パイプと、内箱４の断熱材５側に添設された冷却パ
イプとを設け、これら両パイプを連結して環状の冷却水
循環経路を構成すると共に、これらパイプ間に冷却水を
循環するポンプを設ければ、ペルチェ素子２３の吸熱面
にて冷却された冷却水を内箱４の断熱材５側の冷却パイ
プに循環して貯蔵室７内を周囲から冷却することもでき
るようになる。

【００４１】

【発明の効果】以上詳述した如く請求項１の発明によれ
ば、外箱と内箱間に断熱材を充填して成る断熱箱体と、
この断熱箱体内に構成された貯蔵室と、吸熱面により貯
蔵室内を冷却するペルチェ素子とを備えた冷却貯蔵庫に
おいて、ペルチェ素子の放熱面に交熱的に設けられた放
熱用パイプと、貯蔵室の開口縁に位置する外箱の断熱材
側に添設された露付き防止用パイプとを設け、これら両
パイプを連結して環状の冷却水循環経路を構成すると共
に、これらパイプ間に冷却水を循環するポンプを設けた
ので、ラジエターなどの格別な強制放熱装置を設けるこ
となく、ペルチェ素子の放熱面を効率的に冷却すること
ができるようになる。

【００４２】また、放熱パイプと連結された露付き防止
用パイプにて冷却水は放熱するので、格別な電気ヒータ
を設けること無く、貯蔵室の開口縁に位置する外箱を加
熱して、結露の発生を防止することができる。

【００４３】請求項２の発明によれば、外箱と内箱間に
断熱材を充填して成る断熱箱体と、この断熱箱体内に構
成された貯蔵室と、吸熱面により貯蔵室内を冷却するペ
ルチェ素子とを備えたものであって、ペルチェ素子の放
熱面に交熱的に設けられた放熱用パイプと、外箱に添設
されたフレームパイプとを設け、これら両パイプを連結
して環状の冷却水循環経路を構成すると共に、これらパ
イプ間に冷却水を循環するポンプを設けたので、放熱用
パイプにてペルチェ素子の放熱面から熱を受け取った冷
却しは、フレームパイプにて外箱に放熱することができ
るようになり、同様に格別な強制放熱装置を設けること
なく、ペルチェ素子の放熱面を効率的に冷却することが
可能となるものである。

【００４４】請求項３の発明によれば、上記各発明に加
えてペルチェ素子の吸熱面に交熱的に設けられた吸熱用
パイプと、内箱に添設された冷却パイプとを設け、これ
ら両パイプを連結して環状の冷却水循環経路を構成する
と共に、これらパイプ間に冷却水を循環するポンプを設
けたので、ペルチェ素子の吸熱面にて冷却された冷却水
を内箱の断熱材側の冷却パイプに循環して貯蔵室内を周
囲から冷却することができるようになるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した冷却貯蔵庫の透視正面図であ
る。

【図２】本発明を適用した冷却貯蔵庫の縦断側面図であ
る。

【図３】本発明を適用した冷却貯蔵庫の透視斜視図であ
る。

【図４】ペルチェ冷却装置の拡大縦断側面図である。

【符号の説明】

１ 冷却貯蔵庫 ２ 断熱箱体 ３ 外箱 ４ 内箱 ４Ａ 背壁 ５ 断熱材 ７ 貯蔵室 １０ 背面板 １１ ダクト １２ 放熱シンク １３ 放熱用パイプ １８ ペルチェ冷却装置 １９ 送風機 ２０ 冷却シンク ２１ 隔壁 ２２ 冷気ダクト ２３ ペルチェ素子 ２４ 露付き防止用パイプ ２５ フレームパイプ

フロントページの続き (72)発明者 久保田 順一 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 野島 健二 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 山田 健 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3L045 AA01 AA06 BA01 CA02 DA04 EA01 PA04

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外箱と内箱間に断熱材を充填して成る断
   熱箱体と、この断熱箱体内に構成された貯蔵室と、吸熱
   面により前記貯蔵室内を冷却するペルチェ素子とを備え
   た冷却貯蔵庫において、 前記ペルチェ素子の放熱面に交熱的に設けられた放熱用
   パイプと、前記貯蔵室の開口縁に位置する外箱の断熱材
   側に添設された露付き防止用パイプとを備え、これら両
   パイプを連結して環状の冷却水循環経路を構成すると共
   に、これらパイプ間に冷却水を循環するポンプを設けた
   ことを特徴とする冷却貯蔵庫。
2. 【請求項２】 外箱と内箱間に断熱材を充填して成る断
   熱箱体と、この断熱箱体内に構成された貯蔵室と、吸熱
   面により前記貯蔵室内を冷却するペルチェ素子とを備え
   た冷却貯蔵庫において、 前記ペルチェ素子の放熱面に交熱的に設けられた放熱用
   パイプと、前記外箱に添設されたフレームパイプとを備
   え、これら両パイプを連結して環状の冷却水循環経路を
   構成すると共に、これらパイプ間に冷却水を循環するポ
   ンプを設けたことを特徴とする冷却貯蔵庫。
3. 【請求項３】 ペルチェ素子の吸熱面に交熱的に設けら
   れた吸熱用パイプと、内箱に添設された冷却パイプとを
   備え、これら両パイプを連結して環状の冷却水循環経路
   を構成すると共に、これらパイプ間に冷却水を循環する
   ポンプを設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２
   の冷却貯蔵庫。