JPH0777374A

JPH0777374A - 温冷蔵庫

Info

Publication number: JPH0777374A
Application number: JP35107393A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Marukasa; 茂男丸笠; Susumu Ono; 侑小野
Original assignee: Showa Aluminum Corp
Current assignee: Altemira Co Ltd
Priority date: 1993-07-14
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1995-03-20
Anticipated expiration: 2017-11-11
Also published as: JP3343286B2

Abstract

(57)【要約】【目的】庫外から庫内へ、或いは庫内から庫外へ、熱
が逆流することのない温冷蔵庫を提供する。【構成】ペルチェ素子１３を有する温冷蔵庫である。
そして、このペルチェ素子１３の少なくとも一つの面に
は、庫内、或いは庫外に延在するヒートパイプ１１を設
け、このヒートパイプ１１には、逆方向に向かう熱移動
を防止するための逆移動防止手段８１を設けたことを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ペルチェ素子の特性を
利用した温冷蔵庫に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、庫壁に設けられた開口部にペル
チェ素子を配置した温冷蔵庫は知られている。この種の
ものでは、ペルチェ素子の一方向に電流を流すと、ペル
チェ効果により、一方の面には吸熱作用を生じ、他方の
面には放熱作用を生じる特性を有している。また、電流
を流す方向を逆にすると上記の吸熱、放熱の各作用を生
じる面が逆になる特性を有している。

【０００３】ところで、従来の温冷蔵庫によれば、図１
５に示すように、庫壁１２１に断熱材１２３が設けられ
るので、その分だけ庫壁１２１が厚くなる。従って、庫
壁１２１の開口部１２５には、例えば、アルミニウム製
のブロック１２７を嵌め込むなどの工夫が施される。１
２８は扉、１２９はペルチェ素子、１３１は吸熱器、１
３３はヒートシンクである。

【０００４】しかしながら、上記の構成において、アル
ミニウム製のブロック１２７を開口部１２５に嵌め込む
と、その分だけ熱容量が増大し、ペルチェ素子１２９か
ら庫内、或いは庫外へ向かう伝熱効率が低下するという
問題がある。

【０００５】上記のペルチェ素子は、もともと熱効率が
余りよくないので、それを向上させるための工夫は極め
て重要である。

【０００６】これを解消するために、庫内、及び庫外に
延在するヒートパイプを設け、このヒートパイプの一部
を折り曲げて、開口部１２５内に位置するペルチェ素子
の各面に、直接取付けることが提案される。

【０００７】こうすれば、ブロック１２７を使用しない
分だけ、熱容量が小さくなるので、熱の伝導性が向上す
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ヒート
パイプを用いた場合には、例えば冷蔵庫として使用して
いる時に、ペルチェ素子１２９のスイッチをＯＦＦにす
ると、ヒートパイプを通じて、大容量の熱が庫内に逆流
し、それまでに冷えた庫内が暖まってしまうという不都
合を生じる。また、温蔵庫として使用している時には、
ペルチェ素子１２９のスイッチをＯＦＦにすると、ヒー
トパイプを通じて、大容量の熱が庫外に逆流し、それま
でに暖まった庫内が冷えてしまうという不都合を生じ
る。

【０００９】そこで、本発明の目的は、上述した従来の
技術が有する問題を解消し、上記の伝熱効率を向上させ
るとともに、庫外から庫内へ、或いは庫内から庫外へ
の、熱の逆流を抑えることのできる温冷蔵庫を提供する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ペルチェ素子を有する温冷蔵庫におい
て、このペルチェ素子の少なくとも一つの面に、庫内、
或いは庫外に延在するヒートパイプを設け、このヒート
パイプには、逆方向に向かう熱移動を防止するための逆
移動防止手段を設けたことを特徴とするものである。

【００１１】また、本発明は、逆移動防止手段は、ヒー
トパイプの一部に設けたスリットであることを特徴とす
るものである。

【００１２】さらに、本発明は、逆移動防止手段は、ヒ
ートパイプの一部に設けた切欠きであることを特徴とす
るものである。

【００１３】

【作用】ペルチェ素子に電流を流すと、ペルチェ効果に
より、一方の面には吸熱作用を生じ、他方の面には放熱
作用を生じる。また、電流の流す方向を逆にすると、上
記の吸熱、及び放熱の各作用を生じる面は逆になる。こ
の温冷蔵庫は、この特性を利用して成り立っている。本
発明によれば、ペルチェ素子の少なくとも一つの面に、
庫内、或いは庫外に延在するヒートパイプを設け、この
ヒートパイプの一部には逆移動防止手段を設けているの
で、伝熱効率は向上し、且つ庫外から庫内へ、或いは庫
内から庫外への熱の逆流が抑えられる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明による温冷蔵庫の一実施例を図
面を参照して説明する。尚、この明細書中において、ア
ルミニウムの語は、純アルミニウムのほかにアルミニウ
ム合金を含むものとする。

【００１５】図１において、１は温冷蔵庫を示し、この
温冷蔵庫１の庫壁３は、壁材３ａの間に断熱材３ｂを挟
んで構成される。２は扉である。

【００１６】この庫壁３には開口５が設けられ、この開
口５には、庫外６に延在する平板状のヒートパイプパネ
ル１１の一部１１ａが差し込まれる。このヒートパイプ
パネル１１の庫外６に延出する部分には、図２に示すよ
うに、フィン８が取付けられる。また、ヒートパイプパ
ネル１１の一部１１ａには、ペルチェ素子１３が取り付
けられ、このペルチェ素子１３の他面には、図３に示す
ような、庫内７に延在する平板状のヒートパイプパネル
１５が取り付けられる。

【００１７】また、庫壁３の開口５に差し込まれる、ヒ
ートパイプパネル１１の一部１１ａには、複数条のスリ
ット８１が設けられる。このスリット８１は、後述する
ように、逆方向に向かう熱移動を防止するための逆移動
防止手段を構成する。

【００１８】ところで一般に、庫壁３は断熱材３ｂを含
んでいるので、厚くなる。従って、従来では、開口５内
にアルミニウム製のブロックを差し込み、このブロック
に例えばアルミニウム製のヒートシンクを取り付け、そ
の伝熱効率の向上を図っている（図１５）。しかしなが
ら、ブロックでは熱容量が大きくなるので、伝熱効率が
低下することは上述した通りである。

【００１９】そのために、この実施例によれば、庫壁３
の開口５内に、ヒートパイプパネル１１の一部１１ａを
延在させて、その一部１１ａに、ペルチェ素子１３を直
接取り付けている。これによれば、開口５内に延在する
一部１１ａは、従来と比べ、ブロックではなく、伝熱効
率に優れるヒートパイプパネルであるので、熱容量は小
さくなり、十分な伝熱性を確保することができる。

【００２０】また、上記の構成によると、薄いペルチェ
素子１３を挟んで、２枚のヒートパイプパネル１１，１
５が向かい合う形になる。

【００２１】このようなものでは、２枚のヒートパイプ
パネル１１，１５間の寸法が小さいので、パネル間に熱
ブリッジが発生し易く、ペルチェ素子１３のスイッチを
ＯＦＦにした場合に、高温側のヒートパイプパネルから
低温側のヒートパイプパネルに向けて熱が移動（逆移
動）するという不都合を生じる。

【００２２】例えば、これを冷蔵庫として使用している
時には、ペルチェ素子１３のスイッチをＯＦＦにする
と、ヒートパイプパネル１１，１５を通じて、大容量の
熱が庫内に逆流し、それまでに冷えた庫内が暖まってし
まう。また、温蔵庫として使用している時には、ペルチ
ェ素子１３のスイッチをＯＦＦにすると、ヒートパイプ
パネル１１，１５を通じて、大容量の熱が庫外に逆流
し、それまでに暖まった庫内が冷えてしまう。

【００２３】この不都合を解消するために、本実施例に
よれば、ヒートパイプパネル１１の一部１１ａに、ペル
チェ素子１３を取り付けるのに十分なだけの面積を残し
て、複数条のスリット８１が設けられる。

【００２４】これによれば、スリット８１を設けた分だ
け、ヒートパイプパネル１１，１５間の対向面積が減少
するので、その分だけ熱ブリッジの発生が抑えられる。
従って、高温側から低温側への熱移動が抑えられる。

【００２５】なお、熱ブリッジの発生を抑えるために
は、ペルチェ素子１３を取り付けるのに十分なだけの面
積を残して、スリット８１は、できる限り広い範囲に亘
って設けることが望ましい。また、スリット８１は、ヒ
ートパイプパネル１１のみならず、ヒートパイプパネル
１５にも設けることが望ましい。

【００２６】図４は、上記のヒートパイプパネル１１の
一例を示す平面図である。

【００２７】このヒートパイプパネル１１は、いわゆる
ロールボンド製法により製造されている。すなわち、ア
ルミニウム製の板１００に圧着防止剤を用いて冷媒回路
予定部１０１をプリントし、その上に、他のアルミニウ
ム製の板１０２を重ね合わせて、圧延、圧着する。そし
て、入口部１０３から高圧の空気を封入し、これにより
冷媒回路予定部１０１を膨管して、冷媒回路１０５を形
成し、その後に、ヒートパイプ作動流体を封入し、シー
ル部１０７を潰す。しかるのち、板面に複数条のスリッ
ト８１，８１…８１を設け、且つ折曲げ線１０９，１１
１に沿って、図２に示すように折曲げる。

【００２８】これによれば、上記のように、開口５に差
し込まれる一部１１ａを形成することは極めて容易であ
り、その一部１１ａにも冷媒回路１０５が形成されるの
で、伝熱率を向上させることができる。

【００２９】図５は他の実施例を示している。

【００３０】このヒートパイプパネル３１は、庫外６に
延在するパネルであり、このパネルは、庫壁３の開口５
に差し込まれる一部３１ａの幅ｗが、他の部分の幅より
も狭く形成される。また、ヒートパイプパネル３１の一
部３１ａには、ペルチェ素子１３を取り付けるのに十分
なだけの面積を残して、逆移動防止手段としての複数条
のスリット８３が設けられる。３３はフィンである。

【００３１】これによれば、ヒートパイプパネル３１
は、平板状のロールボンドパネルであり、その一部３１
ａの幅ｗは、ペルチェ素子１３を取り付けるのに十分な
だけの面積を残して、他の部分の幅よりも狭く形成さ
れ、さらに一部３１ａには複数条のスリット８３が設け
られるので、熱伝導性に優れ、且つ熱容量の小さいもの
になると共に、上記したところの熱の逆流が抑えられ
る。

【００３２】図６は別の実施例を示している。

【００３３】これによると、庫壁３の開口５にはペルチ
ェ素子１３が延在し、このペルチェ素子１３には、庫内
７に延在するフィン付きのヒートパイプパネル２５と、
庫外６に延在するヒートパイプパネル２７とが直接取り
付けられる。

【００３４】ヒートパイプパネル２５は、品物を置くた
めの棚を構成し、このヒートパイプパネル２５には、図
７に示すように、逆移動防止手段としての複数条のスリ
ット８５が設けられる。これによれば、その分だけ伝熱
面積が少なくなるので、熱容量が小さくなると共に、上
記したところの熱の逆流が抑えられる。

【００３５】図８はさらに別の実施例を示している。

【００３６】これによると、逆移動防止手段として、ペ
ルチェ素子１３を取付ける部分１４１の近くに切欠き１
４３が設けられる。すなわち図８ａ〜ｃを参照して、ヒ
ートパイプパネル１５１の一側には、ペルチェ素子１３
を取付ける２つの部分１４１が設けられ、これら部分１
４１の近くには切欠き１４３が設けられる。なお、この
切欠き１４３は完全に切り取ることにより形成してもよ
いが、単に折り曲げることにより形成してもよい。ま
た、ヒートパイプパネル１５１の他側には、放熱用のコ
ルゲートフィン１５３が設けられ、これらはアングル１
５５を介して上記の庫壁３に取付けられる。

【００３７】図９のヒートパイプパネルは、図８のもの
と対をなしており、例えば図８のヒートパイプパネルが
庫外６に配置されると、図９のヒートパイプパネルが庫
内７に配置される。このヒートパイプパネル１７１に
は、ペルチェ素子１３を取付ける２つの部分１６１が設
けられ、これら部分１６１の近くには切欠き１６３が設
けられる。また、ヒートパイプパネル１７１の他側に
は、放熱用のフィン１７３が設けられ、これらはアング
ル１７５を介して庫壁３に取付けられる。

【００３８】これによると、ヒートパイプパネル１５
１，１７１を用いる分だけ伝熱効率が向上するし、ペル
チェ素子１３を挟んで、ヒートパイプパネル１５１，１
７１を対向させたときに、切欠き１４３，１６３の位置
が向かい合うので、その部分には、熱ブリッジが発生し
ないので、上記熱の逆流は抑えられる。

【００３９】上述したヒートパイプパネルは、その形状
をいかなる形状にも成形できる点で便利である。

【００４０】例えば、ヒートパイプパネル１８１は、そ
の形状を図１０ａに示すように成形することができる。
このときには、図１０ｂに示すように、庫壁３の開口５
にヒートパイプパネル１８１の凸部１８１ａを挿入する
ようにして取付ける。

【００４１】また、ヒートパイプパネル１９１は、その
形状を図１１ａに示すように成形することができる。こ
のときには、図１１ｂに示すように、庫壁３の開口５に
ヒートパイプパネル１９１のＬ字部１９１ａを挿入する
ようにして取付ける。さらに、ヒートパイプパネル２１
１は、その形状を図１２ａに示すように成形することが
できる。このときには、図１２ｂに示すように、庫壁３
の開口５にヒートパイプパネル２１１のＳ字部２１１ａ
を挿入するようにして取付ける。

【００４２】いずれの場合も、庫外６では、ヒートパイ
プパネルの一部にペルチェ素子１３が取付けられ、この
ペルチェ素子１３にはヒートシンク２１３が取付けられ
る。ペルチェ素子１３は薄いので、ヒートシンク２１３
とヒートパイプパネルとの間の寸法は少なくなるので、
熱ブリッジが形成され易いのは上述した通りであるの
で、この実施例においても、ヒートパイプパネルには逆
移動防止手段としてのスリットや切欠きを設けることが
望ましい。

【００４３】図１３は、ヒートパイプパネル２２１と伝
熱ブロック２２３とを一体にしたヒートパイプを示して
いる。

【００４４】これによれば、ヒートパイプパネル２２１
の作動流体の回路に、６つの穴２２５があけられ、６つ
の穴２２５は、伝熱ブロック２２３の中空部２２７に連
通している。すなわち、これらは図１４に示すように、
ブレージング法等により接合され、伝熱ブロック２２３
の中空部２２７には、作動流体が環流するようになって
いる。この伝熱ブロック２２３は、庫壁３の開口５に挿
入される。伝熱ブロック２２３には、ペルチェ素子１３
が取付けられ、このペルチェ素子１３にはヒートシンク
２２９が取付けられる。

【００４５】これによれば、全体がヒートパイプになっ
ているので、伝熱効率が向上し、かつ従来のようなブロ
ックが不要になるので、軽量化が図れ、部品点数を削減
することができ、低コストを実現することができる。

【００４６】要するに、これらの実施例によれば、庫壁
３の開口５にヒートパイプパネルの一部を延在させて、
その一部には、逆移動防止手段（例えば、スリット、切
欠きなど）を設け、且つペルチェ素子１３を取り付けて
いるので、従来と比べ、熱容量が小さくなり、伝熱効率
に優れるとともに、熱の逆流を抑えることができる、等
の効果を奏する。

【００４７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ペルチェ素子の少なくとも一つの面に、庫
内、或いは庫外に延在するヒートパイプを設け、このヒ
ートパイプの一部には熱の逆移動を防止する逆移動防止
手段を設けたから、従来と比べて、熱容量が小さくなる
と共に、上述した熱の逆流を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による温冷蔵庫の一実施例を示す断面図
である。

【図２】ヒートパイプパネルの一例を示す斜視図であ
る。

【図３】ヒートパイプパネルの一例を示す斜視図であ
る。

【図４】ヒートパイプパネルの一例を示す平面図であ
る。

【図５】他の実施例を示す斜視図である。

【図６】他の実施例を示す断面図である。

【図７】ヒートパイプパネルの一例を示す斜視図であ
る。

【図８】（ａ）は別の実施例を示すヒートパイプパネル
の平面図、（ｂ）は（ａ）の側面図、（ｃ）は（ａ）の
端面図である。

【図９】（ａ）は別の実施例を示すヒートパイプパネル
の平面図、（ｂ）は（ａ）の端面図である。

【図１０】（ａ）はヒートパイプパネルの変形例を示す
斜視図、（ｂ）はそれを庫壁に取付けた状態を示す断面
図である。

【図１１】（ａ）はヒートパイプパネルの変形例を示す
斜視図、（ｂ）はそれを庫壁に取付けた状態を示す断面
図である。

【図１２】（ａ）はヒートパイプパネルの変形例を示す
斜視図、（ｂ）はそれを庫壁に取付けた状態を示す断面
図である。

【図１３】ヒートパイプパネルの一例を示す斜視図であ
る。

【図１４】図１３のヒートパイプパネルを庫壁に取付け
た状態を示す断面図である。

【図１５】従来の温冷蔵庫を示す断面図である。

【符号の説明】

１温冷蔵庫３庫壁３ａ壁材３ｂ断熱材５開口６庫外７庫内１３ペルチェ素子１１，１５，２１，２５，２７，３１，１５１，１７
１，１８１，１９１，２１１，２２１ヒートパイプパ
ネル８１，８３，８５スリット（逆移動防止手段）１４３，１６３切欠き（逆移動防止手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ペルチェ素子を有する温冷蔵庫におい
て、このペルチェ素子の少なくとも一つの面に、庫内、或い
は庫外に延在するヒートパイプを設け、このヒートパイ
プには、逆方向に向かう熱移動を防止するための逆移動
防止手段を設けたことを特徴とする温冷蔵庫。
【請求項２】前記逆移動防止手段は、ヒートパイプの
一部に設けたスリットであることを特徴とする請求項１
記載の温冷蔵庫。
【請求項３】前記逆移動防止手段は、ヒートパイプの
一部に設けた切欠きであることを特徴とする請求項１記
載の温冷蔵庫。