JPH06257923A - 冷蔵庫 - Google Patents

冷蔵庫

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JPH06257923A
JPH06257923A JP4255893A JP4255893A JPH06257923A JP H06257923 A JPH06257923 A JP H06257923A JP 4255893 A JP4255893 A JP 4255893A JP 4255893 A JP4255893 A JP 4255893A JP H06257923 A JPH06257923 A JP H06257923A
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JP
Japan
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heat
thermoelectric element
element group
group
thermo
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Withdrawn
Application number
JP4255893A
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English (en)
Inventor
Yoshitaka Tomatsu
義貴 戸松
Kazutoshi Nishizawa
一敏 西沢
Kenji Yamada
兼二 山田
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06257923A publication Critical patent/JPH06257923A/ja
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    • 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
    • F25B2321/00Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B2321/02Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effects; using Nernst-Ettinghausen effects
    • F25B2321/025Removal of heat
    • F25B2321/0252Removal of heat by liquids or two-phase fluids

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  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 通電作動時の冷却能力が高く且つ通電遮断時
に保冷の維持できる電子冷凍式の冷蔵庫を得る。 【構成】 断熱箱体2を仕切壁2aによって冷却空間2
1と伝熱空間22に区画し、仕切壁2aに第1の熱電素
子群41を設け、冷却空間21内に設けられる吸熱体5
に第1の熱電素子群41の吸熱側41aを接合し、伝熱
空間22を形成する断熱箱体2の外壁2bに第2の熱電
素子群42を設け、外壁2bの外側に設けられる放熱体
6に第2の熱電素子群42の放熱側42bを接合すると
共に、第1の熱電素子群41の放熱側41bと第2の熱
電素子群42の吸熱側42aを伝熱空間22内に設けら
れる熱サイフォン7の両端に接合し構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱電変換素子への通電
によって冷却される電子冷凍式の冷蔵庫に関する。
【0002】
【従来の技術】電子冷凍式の冷蔵庫に用いられる熱電変
換装置として、特開平4−212481号公報に開示さ
れたものがある。
【0003】これは図7に示すように、複数のN型熱電
素子およびP型熱電素子を電極を介し順次積層して第1
の熱電素子群101を構成し、一方、複数のP型熱電素
子およびN型熱電素子を第1の熱電素子群101とは逆
の順序で電極を介し順次積層して第2の熱電素子群10
2を構成し、第1,第2の熱電素子群101と102に
対して1個おきに設けられる電極には共通の中間板10
3を用いると共に、他の電極には吸熱フィン104aと
放熱フィン104bを用いて構成することにより、多段
型の構造としている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】併しながら、上記の熱
電変換装置を冷蔵庫に用いる場合、通電作動時の冷却能
力は多段型のため高いが、第1と第2の熱電素子群の間
に熱抵抗となるものがないので、通電遮断時には第1と
第2の熱電素子群の間で熱の逆流を生じ、庫外の熱が庫
内に伝わって庫内の温度上昇を招き、庫内の保冷ができ
ないという問題がある。
【0005】本発明は、上記の問題に鑑みてなされたも
ので、冷却能力の高い多段型の構造とすると共に、第1
と第2の熱電素子群の間に熱の逆流を阻止する吸放熱手
段を設けることにより、通電遮断時においても保冷の維
持できる電子冷凍式の冷蔵庫を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、 (1)仕切壁によって区画された冷却空間および伝熱空
間を有す断熱箱体と、前記仕切壁に設けられ、複数のN
型熱電素子およびP型熱電素子より成る第1の熱電素子
群と、前記冷却空間内に設けられ、前記第1の熱電素子
群の吸熱側に接合された吸熱体と、前記伝熱空間を形成
する前記断熱箱体の外壁に設けられ、複数のN型熱電素
子およびP型熱電素子より成る第2の熱電素子群と、前
記断熱箱体の外部に設けられ、前記第2の熱電素子群の
放熱側に接合された放熱体と、前記伝熱空間内に設けら
れ、前記第1の熱電素子群の放熱側および前記第2の熱
電素子群の吸熱側に接合された吸放熱手段と、を備えた
構成の技術手段を用いるものである。
【0007】(2)また、上記の吸放熱手段は熱サイフ
ォンで構成されることが、より効果的である。
【0008】
【作用】
(1)上記の手段によれば、第1および第2の熱電素子
群に通電すると、第1の熱電素子群の吸熱側に接合され
た吸熱体の吸熱により庫内が冷却され、第2の熱電素子
群の吸熱側に接合された放熱体の放熱により庫外へ放熱
されるが、この場合、第1の熱電素子群の放熱と第2の
熱電素子群の吸熱は、伝熱空間内に設けられた吸放熱手
段を介して行われるので、第1の熱電素子群の吸熱が効
率よく行われ、庫内が効果的に冷却される。
【0009】なお、第1および第2の熱電素子群への通
電を遮断すると、第2の熱電素子群から第1の熱電素子
群へ逆流する庫外の熱は、熱の逆流を遮断する吸放熱手
段によって断たれるので、庫外からの熱の侵入は阻止さ
れ、それにより庫内の温度上昇は抑えられる。
【0010】(2)また、上記の吸放熱手段を熱サイフ
ォンで構成することにより、通電作動時には、第1の熱
電素子群の放熱側の放熱によって熱サイフォンの一端が
加熱され、熱サイフォンの作用により第2の熱電素子群
の吸熱側が熱サイフォンの他端で冷却されるので、第1
の熱電素子群の吸熱がより効率よく行われ、庫内がより
効果的に冷却されると共に、通電遮断時には、庫外から
の前述の熱の逆流は熱サイフォンによって確実に断たれ
るので、庫内の温度上昇は確実に抑えられる。
【0011】
【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。図1は、本発明の電子冷凍式冷蔵庫の断面模式図
を示す。図1において、冷蔵庫1は、断熱箱体2および
断熱蓋3から成り、断熱箱体2の内部は、仕切壁2aに
よって区画された冷却空間21と伝熱空間22の2室か
ら構成されている。冷却空間21と伝熱空間22の仕切
壁2aには、複数のN型及びP型熱電素子より成る第1
の電子冷凍モジュール(本発明でいう第1の熱電素子
群)41が設置され、第1の電子冷凍モジュール41の
吸熱面側41aには吸熱板5が取り付けられている。
又、放熱面側41bには、熱サイフォン(本発明でいう
吸放熱手段)7の下端(蒸発部)側面が取り付けられて
いる。
【0012】伝熱空間22の外壁2bには、複数のN型
及びP型熱電素子より成る第2の電子冷凍モジュール
(本発明でいう第2の熱電素子群)42が設置されてい
る。第2の電子冷凍モジュール42の吸熱面側42aに
は、前述した熱サイフォン7の上端(凝縮部)側面が取
り付けられ、放熱面側42bには、放熱板6が取り付け
られている。
【0013】熱サイフォン7及び第1,第2の電子冷凍
モジュール41,42の構成は、図2に示すように、第
1の電子冷凍モジュール41は、第1の金属ブロック7
1に取り付けられ、第2の電子冷凍モジュール42は、
第2の金属ブロック72に取り付けられている。なお、
熱サイフォン7は樹脂材料で形成され、上記金属ブロッ
クへ72に差し込まれた構成となっている。
【0014】次に、上記の実施例について、その作動を
説明する。図1において、第1,第2の電子冷凍モジュ
ール41,42に図示しない電極を介して直流電圧を印
加すると、第1の電子冷凍モジュール41の吸熱面側4
1aに取り付けられた吸熱板5が冷却され庫内21を冷
やす。一方、放熱面側41bに取り付けられた熱サイフ
ォン7の下部が、放熱面側41bの熱によって加熱され
熱サイフォン7内にある作動流体が蒸発し熱を上部へと
運ぶ。
【0015】熱サイフォン7の上部では、第2の電子冷
凍モジュール42の吸熱面側42aで冷却されるため、
作動流体は凝縮し下部へ重力へ落下する。作動流体で運
ばれた熱は、第2の電子冷凍モジュール42の放熱面側
42bに取り付けられた放熱板6へと伝わり、庫外へ放
出される。
【0016】この際、2つの電子冷凍モジュール41,
42が熱の流れに対し直列(多段)に設置されているた
め、第1,第2の電子冷凍モジュール41,42の吸熱
・放熱能力は大きく、庫内21はかなり低温まで冷却す
ることが可能となる。
【0017】庫内21が冷えた後、第1,第2の電子冷
凍モジュール41,42への通電を遮断すると、熱サイ
フォン7も作動が停止するため、外気からの熱の逆流
は、壁面の若干の伝導によるものを除けば、熱サイフォ
ン7の所で遮断されるため、外気からの熱の侵入は最小
限に抑えられ、保冷も十分に行える。
【0018】次に、第2の実施例を図3に従って説明す
る。第1の実施例では2つの電子冷凍モジュール41,
42の熱輸送手段として熱サイフォン7を用いたが、特
に熱サイフォンに限定されるものではなく、図3に示す
ように、第1の電子冷凍モジュール41の放熱面側41
b及び第2の電子冷凍モジュール42の吸熱面側42a
にそれぞれ熱交換器8,9を取り付け、伝熱空間22内
に設けられた送風機10を作動させて伝熱空間22内で
空気の対流により熱輸送を行なってもよい。
【0019】次に、第3の実施例を図4,図5,図6に
従って説明する。第1の実施例では、2つの電子冷凍モ
ジュール41,42のそれぞれの吸熱面側41a及び放
熱面側42bに吸熱板5,放熱板6を取り付け、それぞ
れの放熱面側41b及び吸熱面側42aの間に熱サイフ
ォン7を取り付けた構造としていたが、それらの熱電変
換部の構成を図5及び図6に示す如く構成してもよい。
【0020】この構成は、並列(電気的)の状態に設定
された第1及び第2の熱電素子群45,46を備え、第
1の熱電素子群45は、複数のP型熱電素子及びN型熱
電素子を交互に直列の状態で構成され、また第2の熱電
素子群46は、複数のN型熱電素子とP型熱電素子を交
互に直列の状態で構成されている。
【0021】即ち、第1及び第2の熱電素子群45,4
6において、P型の熱電素子とN型の熱電素子が千鳥状
に配列されるようになる。そして、第1,第2の熱電素
子群45,46のP型,N型熱電素子の相互間には、そ
れぞれ電極43a,44aを有し、コルゲートフィン4
3b,44bを収納した第1,第2の電極兼熱交換器4
3,44および導電性の熱サイフォン7が、図6の如く
構成されている。ここで、隣り合う電極兼熱交換器の隙
間には電気絶縁性の接着剤cが挿填され、それぞれ電気
的に絶縁されている。
【0022】この構成で、両端の熱サイフォン7に直流
電圧を印加することにより、極性に対応して、第1の電
極兼熱交換器43がペルチェ効果により低温となり、庫
内21を冷却し、第2の電極兼熱交換器44が高温とな
り、庫外へ放熱する。この時、第1,第2の電極兼熱交
換器43,44の冷却,放熱を促進できるように、それ
ぞれに送風機で風を送ってもよい。
【0023】
【発明の効果】本発明の冷蔵庫は、以上説明したよう
に、多段型の構造に加え、吸放熱手段により通電作動時
における第1の熱電素子群の吸熱と第2の熱電素子群の
放熱とが効率よく行なわれるので、冷却能力が高く、そ
れにより庫内が効果的に冷却される。
【0024】さらに、通電遮断時において庫外の熱が第
2の熱電素子群を介して第1の熱電素子群へ逆流するの
は、吸放熱手段によって断たれるので、熱の逆流による
庫内温度の上昇は抑えられ、それにより庫内の保冷が十
分に維持される。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の冷蔵庫の断面模式図である。
【図2】第1実施例における熱電変換部の斜視図であ
る。
【図3】第2実施例の冷蔵庫の断面式図である。
【図4】第3実施例の冷蔵庫の断面模式図である。
【図5】第3実施例における熱電変換部の斜視図であ
る。
【図6】第3実施例における熱電変換部の構成を示す図
5のA視図である。
【図7】従来の冷蔵庫における熱電変換部の構成図であ
る。
【符号の説明】
2 断熱箱体 2a 仕切壁 2b 外壁 5 吸熱体 6 放熱体 7 熱サイフォン(吸放熱手段) 21 冷却空間 22 断熱空間 41 第1の熱電素子群 41a 第1の熱電素子群の吸熱側 41b 第1の熱電素子群の放熱側 42 第2の熱電素子群 42a 第2の熱電素子群の吸熱側 42b 第2の熱電素子群の放熱側

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 仕切壁によって区画された冷却空間およ
    び伝熱空間を有す断熱箱体と、 前記仕切壁に設けられ、複数のN型熱電素子およびP型
    熱電素子より成る第1の熱電素子群と、 前記冷却空間内に設けられ、前記第1の熱電素子群の吸
    熱側に接合された吸熱体と、 前記伝熱空間を形成する前記断熱箱体の外壁に設けら
    れ、複数のN型熱電素子およびP型熱電素子より成る第
    2の熱電素子群と、 前記断熱箱体の外部に設けられ、前記第2の熱電素子群
    の放熱側に接合された放熱体と、 前記伝熱空間内に設けられ、前記第1の熱電素子群の放
    熱側および前記第2の熱電素子群の吸熱側に接合された
    吸放熱手段と、 を備えたことを特徴とする冷蔵庫。
  2. 【請求項2】 前記吸放熱手段は熱サイフォンで構成さ
    れていることを特徴とする請求項1記載の冷蔵庫。
JP4255893A 1993-03-03 1993-03-03 冷蔵庫 Withdrawn JPH06257923A (ja)

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JP4255893A JPH06257923A (ja) 1993-03-03 1993-03-03 冷蔵庫

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008523874A (ja) * 2004-12-15 2008-07-10 アルチュリク・アノニム・シルケチ 熱電冷却/加熱器具
CN105264308A (zh) * 2013-06-05 2016-01-20 马斯公司 具有提高效率的冷藏柜
JP2017032269A (ja) * 2016-07-07 2017-02-09 三菱電機エンジニアリング株式会社 保存庫及び電子冷蔵庫
EP2518424A3 (en) * 2011-04-25 2017-04-19 MAHLE International GmbH Thermoelectric heat exchanger capable of providing two different discharge temperatures

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