JPH01302088A - 物品保管装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、冷却装置及び保温装置の両方の機能を有した
物品保管装置に関する。

（従来の技術） 例えば、化粧品はその品質を保つ必要から、周囲温度の
高いときは冷却装置に収納し、周囲温度の低いときは保
温装置に収納して、略一定の温度に保つのが望ましい。

しかしながら、このように冷却装置及び保温装置の２種
類の装置を用意することは不便であるから、近年、ベル
チェ効果による熱電素子を利用して、冷却装置及び保温
装置の両方の機能を備えた物品保管装置が考えられてい
る。つまり、切換スイッチの操作で熱電素子の通電方向
を切換えることにより、周囲温度の低いときは熱電素子
の発熱作用でもって収納庫内を加熱保温し、周囲温度の
高いときは熱電素子の冷却作用でもって収納庫内を冷却
しようとするものである。

（発明が解決しようとする課題） ところが、上述の従来例のものでは、周囲温度に応じて
切換スイッチを切換えなければならないため、周囲温度
が変化（７易いときはその切換スイッチを頻繁に切換え
なければならず、その操作が非常に面倒であるという欠
点がある。

そこで、本発明の目的は、保温装置及び冷却装置の両方
の機能を有したものでありながら、面倒な（・ψ作を１
市なうことなくそれらの機能を発揮させることができる
物品保管装置を提供するにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、内部に物品を収納するように設けられた収納
庫内の空気と熱交換可能に配置され正方向に通電された
ときに冷却状態を呈し且つ逆方向に通電されたときに発
熱状態を呈する熱電素子を設け、前記収納庫内の温度を
検出するように温度センサを設け、この温度センサの検
出温度が第１の設定温度以上のときに前記熱電素子に正
方向に通電して収納庫内の温度を上記第１の設定温度に
制御すると共に、前記温度センサによる検出温度が第２
の設定温度以下のときに前記熱電素子に逆方向に通電し
て収納庫内の温度を上記第２の設定温度に制御する制御
回路を設けたものである。

（作用） 温度センサの検出温度が第１の設定温度以上の場合は、
制御回路が熱電素子に正方向に通電するから、熱電素子
が冷却状態を呈し、これにより収納庫内の温度は第１の
設定温度に制御される。

また、温度センサの検出温度が第２の設定温度以下の場
合は、制御回路が熱電索子に逆方向に通電するから、熱
電素子が発熱状態を呈し、これにより収納庫内の温度は
第２の設定温度に制御される。

従って、収納庫内の温度は、周囲温度に応じて第１及び
第２の設定温度の何れかに制御される。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

まず、全体の縦断面構造を示す第２図において、１は本
体で、これの内部には、上下を断熱空間２゜３で仕切ら
れた収納庫４が形成されている。５は断熱空間６を有し
た扉で、これは、本体１の前面にヒンジ５ａを介して回
動可能に取付けられており、収納庫４の前面開口部はそ
の扉５で塞がれるようになっている。また、収納庫４の
後面開口部は熱交換板７によって塞がれている。以上の
構成により、収納庫４は外部と断熱された密閉構造とな
っている。

８はベルチェ効果を利用した周知構成の熱電索子で、こ
れの一方の側面は前記熱交換板７の後面中央部に伝熱的
に固定されている。この熱電素子８は、通電により一方
の側面が冷却し１つ他方の側面が発熱する特性を杓°し
、しかも、その通電方向に応じて、冷却面と発熱面とが
切換わるようになっている。９は本体１の後面開放部を
塞いでいる放熱板で、これは、熱電素子８の他方の側面
に接触している。１０は温度センサたるサーミスタで、
これは、収納庫４内の温度を検出するように配置されて
いる。

１１は断熱空間２内に配置された電気回路基板で、これ
は、第１図に示す電気回路を含んで構成されており、以
下これについて説明する。即ち、１２はＡＣアダプタで
、これは、本体１から外部に導出されたプラグ１３を通
じて供給される商用交流電源出力をトランス１４で降圧
してから、ダイオードブリッジ１５及びコンデンサ１６
によって整流・平滑し、前記電気回路基板１１に設けら
れた一対の入力端子１７．１８間に約６Ｖの直流電圧を
供給する。また、正の入力端子１７にはヒユーズ１９を
介して電源ライン＋ＶＣＣが接続され、負の入力端子１
８にはアースラインが接続されている。そして、電源ラ
イン＋ＶＣＣとアースライン間には逆接続防止用のダイ
オード２０及び平滑用のコンデンサ２１が接続されてい
る。電源用ライン＋ＶＣＣは、抵抗２２及び図示極性の
定電圧ダイオード２３を介してアースラインに接続され
ている。また、抵抗２２及び定電圧ダイオード２３の出
力端に電源ライン＋ＶＤＤが接続されている。２４は？
！！源ライう＋ＶＤＤ及びアースライン間に接続された
平滑用コンデンサである。そして、前記サーミスタ１０
の一端は電源ライン＋ＶＤＤに接続され、出力端である
他端は抵抗２５を介してアースラインに接続されている
。このサーミスタ１０は、検出温度が上昇する程その抵
抗値が減少する負特性を有するもので、これにより収納
庫４内の温度が上昇する程、サーミスタ１０の出力端か
らの検出電圧Ｖｓが上昇するようになっている。つまり
、サーミスタ１０からの検出電圧Ｖｓは、収納庫４内の
温度と正比例の関係にある。２６は制御回路である。即
ち、２７は第１のオペアンプで、これの反転入力端子（
−）はサーミスタ１０の出力端に接続されて、検出電圧
Ｖｓが与えられるようになっている。また、非反転入力
端子（＋）は、電源ライン＋ＶＤＤ及びアースライン間
に接続された抵抗２８．２９の分圧点に接続されて、第
１の基準電圧■１が与えられるようになっている。３０
は第１のオペアンプ２７の出力端子及び非反転入力端子
（＋）間に接続されたヒステリシス付与用の帰還抵抗で
ある。この場合、サーミスタ１０による検出温度が１８
℃以上となると、第１のオペアンプ２７の出力がロウレ
ベルに変化し、検出温度が１６℃以下となると、その出
力がハイレベルに変化するように、第１の基準電圧Ｖｌ
及び帰還抵抗３０の各位が設定されている。３１は第１
のトランジスタで、これのベースは抵抗３２を介して第
１のオペアンプ２７の出力端子に接続され、エミッタは
アースラインに接続されている。４８は第１のトランジ
スタ３１のベース争エミッタ間に接続されたバイアス抵
抗である。３３は第１のリレーで、これのリレーコイル
３３ｘは、電源ライン＋ＶＣＣ及び第１のトランジスタ
３１のコレクタ間に接続されている。３４はリレーコイ
ル３３Ｘに並列接続されたフライホールダイオードであ
る。一方、３５は第２のオペアンプで、これの反転入力
端子（−）はサーミスタ１０の出力端に接続されて、検
出電圧Ｖｓが与えられるようになっている。また、非反
転入力端子（＋）は、電源ライン＋ＶＤＤ及びアースラ
イン間に接続された抵抗３６．３７の分圧点に接続され
て、第２の基準電圧■２が与えられるようになっている
。３８は第２のオペアンプ３５の出力端子及び非反転入
力端子（＋）間に接続されたヒステリシス付与用の帰還
抵抗である。この場合、サーミスタ１０による検出温度
が１２℃以下となると、第２のオペアンプ３５の出力が
ハイレベルに変化し、検出温度が１４℃以上となると、
その出力がロウレベルに変化するように、第２の基準電
圧ｖ２及び帰還抵抗３８の各位が設定されている。３９
は第２のトランジスタで、これのベースは抵抗４０．４
１を介して第２のオペアンプ３５の出力端子に接続され
、エミッタはアースラインに接続されている。４２は第
２のトランジスタのベース・エミッタ間に接続されたバ
イアス抵抗である。４３は双極接点形の第２のリレーで
、これのリレーコイル４３ｘは、電源ライン＋ＶＣＣ及
び第２のトランジスタ３９のコレクタ間に接続されてい
る。４４はリレーコイル４３ｘに並列接続されたフライ
ホールダイオードである。また、４５は第３のトランジ
スタで、これのベースは抵抗４６を介して抵抗４０．４
１の共通接続点に接続され、エミッタはアースラインに
接続され、コレクタは前記第１のトランジスタ３１のベ
ースに接続されている。４７は第３のトランジスタ４５
のベース・エミッタ間に接続されたバイアス抵抗である
。

一方、前記第１のリレー３３の共通接点３３Ｃは電源ラ
イン＋ＶＣＣに接続され、常開接点３３ａは開放されて
いる。また、前記第２のリレー４３において、常閉接点
４３ｂ及び常開接点４３ａ′は第１のリレー３３の常閉
接点３３ｂに接続され、常開接点４３ａ及び常閉接点４
３ｂ′はアースラインに接続されている。そして、第２
のリレー４３の一対の共通接点４３ｃ及び４３ｃ″は熱
電素子８の両端子に接続されている。この熱電索子８は
、正方向である矢印入方向に通電されときに熱交換に７
を冷却し、逆方向である反矢印Ａノｊ向に通電されたと
きに熱交換板７を加熱するようになっている。

次に上記構成の作用について第３図及び第４図も参照し
ながら説明する。

収納庫４内に例えば化粧品を収納した状態でプラグ１３
をコンセントに接続すると、ＡＣアダプタ１２を介して
電源ライン＋ＶＣＣに略６Ｖの直流電圧が与えられ、こ
れに応じて電源ライン＋ＶＤＤには定電圧ダイオード２
３により定電圧化された直流電圧が与えられる。

さて、例えば電源投入時に、周囲（部屋）の温度が高く
て１８℃以上であると、収納庫４内の温度も１８℃以上
となっているから、サーミスタ１０からの検出電圧Ｖｓ
は、第１の基準電圧Ｖ１及び第２の基弗電圧Ｖ２を上回
っている。このとき、第１及び第２のオペアンプ２７及
び３５の出力は、第３図（ｂ）及び（Ｃ）に示すように
ロウレベルとなっているから、第１及び第２のトランジ
スタ３１及び３９はオフとなっている。これにより、第
１及び第２のリレー３３及び４３は、第３図（ｅ）及び
（ｆ）に示すように非駆動状態にあるから、第１のリレ
ー３３の接点（３３ｃｍ３３ｂ）間、第２のリレー４３
の接点（４３ｂ−４３Ｃ）間及び接点（４３ｃｍ−４３
ｂ−）間を介した熱電素子８への通電路が形成される。

従って、熱電素子８には、第３図（ｇ）に示すように矢
印Ａ方向部ち正方向に電流が流れて、これが冷却作用を
呈する。すると、熱交換板７が冷却されてこれと収納庫
４内の空気が熱交換されるようになり、これに応じて収
納庫４内の温度が徐々に低下すると共に、サーミスタ１
０からの検出電圧ＶＳも低下する。そして、収納庫４内
の温度が１６℃を下回ると（第３図中時刻ｔｌ）、サー
ミスタ１０からの検出電圧Ｖｓが第１の基準電圧Ｖ１を
下回って、第１のオペアンプ２７の出力が第３図（ｂ）
に示すようにハイレベルに変化する。すると、第１のト
ランジスタ３１がオンして第１のリレー３３が第３図（
ｅ）に示すように駆動される。これにより、第１のリレ
ー３３の接点（３３ｃｍ３３ｂ）間が開放して、熱電素
子８への通電路が断たれる。

従って、熱電素子８の冷却作用が停止して、収納庫４内
の温度は周囲の温度の影響を受けて上昇するようになる
。このとき、第１のオペアンプ２７の出力はハイレベル
となっているから、その非反転入力端子（＋）に与えら
れている第１の基準電圧Ｖｌの値が帰還抵抗３０の帰還
作用により上昇する。そして、収納庫４内の温度が１８
℃を上回ると（時刻ｔ２）、検出電圧Ｖｓが第１の基準
電圧Ｖ１を上回って、第１のオペアンプ２７の出力が再
びロウレベルに変化し、これに応じて再び熱電素子８へ
の通電路が形成される。この結果、熱電素子８が＋１ｊ
び冷却作用を呈して、収納庫４内の温度が低下する。以
上のようにして、周囲温度が１８℃以上のときは、冷却
機能だけが働いて、収納庫４内の温度は１６℃から１８
℃間の第１の設定温度に制御される。

また、例えば電源投入時に、周囲の温度が低くて１２℃
を下回っているときは、サーミスタ１０からの検出電圧
Ｖｓは第２の基準電圧ｖ２を下回っているから、第１及
び第２のオペアンプ２７及び３５からの出力は第４図（
ｂ）及び（ｃ）に示すようにハイレベルとなっている。

これにより、第２のトランジスタ３９がオンして第２の
リレー４３が第４図（ｆ）に示すように駆動するから、
熱電索子８は、反矢印へ方向即ち逆方向に通電するよう
に切換えられる。このとき、第１のオペアンプ２７から
の出力が第４図（ｂ）に示すようにハイレベルであるこ
とにより第１のトランジスタ３１がオンとなろうとして
も、第２のオペアンプ３５からのハイレベル出力により
第３のトランジスタ４５が第４図（ｄ）に示すようにオ
ンしているから、結局箱１のトランジスタ３１がオンす
ることはない。従って、第１のリレー３３の非駆動状態
が第４図（ｅ）に示すように保持されて熱電素子８への
通電路が断たれることはないから、熱電素子８は逆方向
に通電されて発熱状態を呈する。

すると、熱交換板７は加熱されるから、これと収納庫４
内の空気との間で熱交換が行なわれて、収納庫４内温度
が徐々に上昇すると共に、サーミスタ１０からの検出電
圧ＶＳも上昇する。そして、収納庫４内の温度が１４℃
を上回ると（第４図中時刻ｔ３）、サーミスタ１０から
の検出電圧ＶＳが第２の基準電圧ｖ２を上回るようにな
る。すると、第２のオペアンプ３５からの出力が第４図
（Ｃ）に示すようにロウレベルに変化し、第２のトラン
ジスタ３９がオフして第２のリレー４３の駆動が停止さ
れ、これにより、熱電素子８は正方向に通電可能状態に
切換えられる。このとき、第２のオペアンプ３５の出力
がロウレベルとなることにより、第３のトランジスタ４
５が第４図（ｄ）に示すようにオフして、第１のオペア
ンプ２７からのハイレベル出力が第１のトランジスタ３
１のベースに与えられてこれがオンする。この結果、第
１のリレー３３が第４図（ｅ）に示すように駆動して、
熱電素子８へのａ電路が断たれる。すると、収納庫４内
の温度は周囲温度の影舌を受けて徐々に低下する。この
とき、第２のオペアンプ３５の出力はロウレベルであり
、これに応じて第２の基準電圧■２が低下しているから
、収納庫４内の温度が１２℃を下回ったところで（時刻
ｔ４）、第２のオペアンプ３５の出力がハイレベルに変
化する。これにより、第１のリレー３３の駆動が停止す
ると共に、第２のリレー４３が駆動するから、熱電索子
８は逆方向に通電されて発熱作用を呈し、これに伴って
収納庫４内の温度は徐々に上昇する。

以上のようにして、周囲温度が１２℃よりも低いときは
、保温機能だけが働いて、収納庫４内の温度は１２℃か
ら１４℃間の第２の設定温度に制御される。

要するに、上記構成のものによれば、制御回路２６の制
御による熱電素子８への通電方向の切換えにより、周囲
温度が高いときは冷却機能のみが働き、また、周囲温度
が低いときは保温機能のみが働くように制御されるから
、周囲温度に応じて熱電素子への通電方向を一々手動で
切換える必要がある従来例と違って、面倒な操作を行な
うことなく、冷却機能と保温機能の切換えを行なうこと
ができる。しかも、本実施例の場合、周囲温度が高いと
きは収納庫４内の温度を心持ち高めに、そして、周囲温
度が低いときは、収納庫４内の温度を心持ち低めとなる
ように制御したから、収納庫４内から化粧品を取出して
使用したときに、周囲温度と化粧品との温度差が少なく
なって、温度差による使用時の違和感が軽減される。

また、第１及び第２のオペアンプ２７及び３５にヒステ
リシス特性をもたせ、■つ熱電素子８による冷却作用及
び発熱作用が切換わる温度領域（１４℃から１６℃）で
は無通電状態としたから、熱電素子８への通断電が連続
的に繰返されることによる悪影響を回避することができ
る。

尚、上記実施例では、第１の設定温度を第２の設定温度
よりも高く設定したが、これに代えて、第１の設定温度
を第２の設定温度よりも低く設定するようにしても良い
。この場合、収納庫内に収納する物品としては、コーヒ
ー飲料缶等のように、周囲温度が高いときは低い温度に
冷却され、周囲温度が低いときは高い温度に保温した方
が好まれる物品が適している。

また、上記実施例では、第１及び第２のオペアンプ２７
及び３５にヒステリシス特性をもたせて、第１及び第２
の設定温度に温度幅を設けるようにしたが、その温度幅
は必要に応じて設ければ良く、加えて、第１及び第２の
設定温度を同一に設定するよにしても良い。

更に、熱電素子８への通電方向の切換をリレーによって
行なうのに代えて、無接点リレーによって行なうように
しても良く、また、装置全体への電源供給は装置本体に
内蔵した電源から供給するようにしても良い。

その他、本発明は上記各実施例に限定されることなく、
制御回路をマイクロコンピュータがら（を成しても良い
等、その要旨を逸脱しない範囲内で種々変更可能である
。

［発明の効果］ 本発明は、以上の記述から明らかなように、制御回路の
制御により、周囲温度が高いときは熱電素子に１Ｅ方向
に通電することにより、収納庫内を冷却して第１の設定
温度に制御し、そして、周囲温度が低いときは熱電素子
に逆方向に通電することにより、収納庫内を保温して第
２の設定温度に制御するようにしたから、周囲温度に応
じて収納庫内の温度を第１及びＴＳ２の設定温度の何れ
かに制御し得る。従って、保温装置及び冷却装置の両方
の機能をＨしたものでありながら、面倒な尺・作をｔ’
ｒ’、なうことなくそれらの機能を発揮させることがで
きるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示しており、第１図は電気回
路図、第２図は縦断面図、第３図は冷即時における各部
の動作変化を収納庫内の温度変化に対応して示し１．図
、第４図は保温時における第３図相当図である。 図中、４は収納庫、７は熱交換板、８は熱電素子、９は
放熱板、１０はサーミスタ（温度センサ）、２６は制御
回路である。 出願人　　株式会ンＩ　　東　　芝 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、内部に物品を収納するように設けられた収納庫と、
   この収納庫内の空気と熱交換可能に配置され正方向に通
   電されたときに冷却状態を呈し且つ逆方向に通電された
   ときに発熱状態を呈する熱電素子と、前記収納庫内の温
   度を検出するように設けられた温度センサと、この温度
   センサの検出温度が第１の設定温度以上のときに前記熱
   電素子に正方向に通電して収納庫内の温度を上記第１の
   設定温度に制御すると共に、前記温度センサによる検出
   温度が第２の設定温度以下のときに前記熱電素子に逆方
   向に通電して収納庫内の温度を上記第２の設定温度に制
   御する制御回路とを具備したことを特徴とする物品保管
   装置。