JPH1137599A - 冷却装置およびその冷却方法 - Google Patents
冷却装置およびその冷却方法Info
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- JPH1137599A JPH1137599A JP20712297A JP20712297A JPH1137599A JP H1137599 A JPH1137599 A JP H1137599A JP 20712297 A JP20712297 A JP 20712297A JP 20712297 A JP20712297 A JP 20712297A JP H1137599 A JPH1137599 A JP H1137599A
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- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 13
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2321/00—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
- F25B2321/02—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effects; using Nernst-Ettinghausen effects
- F25B2321/025—Removal of heat
- F25B2321/0252—Removal of heat by liquids or two-phase fluids
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- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明はペルチェ効果を利用して電子冷却す
る冷却装置およびその冷却方法を提供する。 【解決手段】 ケーシング内に、吸熱用パネルと排熱
用パネルで挟まれたペルチェ素子を、上記吸熱用パネル
がケーシングの表面となるように内蔵すると共に、ケー
シング内には上記排熱用パネルで少なくとも一部が覆わ
れた媒体循環室を形成してなる冷却装置であって、該液
冷却装置の表面に露出した吸熱用パネルでこれに接する
液体や気体の熱を吸収し、ペルチェ素子で吸熱を行って
排熱用パネルに伝え、排熱用パネルの排熱は冷却装置と
は別体に設けられて別に配置された外部の熱交換器と前
記媒体循環室との間に媒体（冷媒）を循環させて放熱し
て冷却を行う。
る冷却装置およびその冷却方法を提供する。 【解決手段】 ケーシング内に、吸熱用パネルと排熱
用パネルで挟まれたペルチェ素子を、上記吸熱用パネル
がケーシングの表面となるように内蔵すると共に、ケー
シング内には上記排熱用パネルで少なくとも一部が覆わ
れた媒体循環室を形成してなる冷却装置であって、該液
冷却装置の表面に露出した吸熱用パネルでこれに接する
液体や気体の熱を吸収し、ペルチェ素子で吸熱を行って
排熱用パネルに伝え、排熱用パネルの排熱は冷却装置と
は別体に設けられて別に配置された外部の熱交換器と前
記媒体循環室との間に媒体（冷媒）を循環させて放熱し
て冷却を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ペルチェ素子を用
いた冷却装置およびその冷却方法に関する。
いた冷却装置およびその冷却方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ペルチェ素子を用いた液体の冷却装置と
して従来は、以下の構造が知られている。 (１) 冷却しようとする液体槽の外部にペルチェ素子を
含む構造体を設置しておき、液体層の外壁から吸熱する
構造。 (２) 内部の液体を循環ポンプにより取り出し外部の補
助タンクで冷却して戻す構造。 (３) 外部の冷却部から循環液を使用して、液体槽内部
にパイプ等でコイルを形成し間接的に冷却する構造、あ
るいはヒートパイプで接液し冷却する構造。しかし従来
の構造においてはそれぞれ以下のような問題点があっ
た。 (ａ) 前記(１)の構造で、冷却槽と装置とが一体となる
ので、冷却すようとすると液体の入れ物が選べない欠点
がある。 (ｂ) 前記(２)の構造では、ポンプが必要となり、循環
用のパイプの断熱が必要であって構造が複雑化する欠点
がある。 (ｃ) 前記(３)の構造では、ヒートパイプが通常は金属
製であるので冷却装置と冷却槽との配置が限定される欠
点がある。
して従来は、以下の構造が知られている。 (１) 冷却しようとする液体槽の外部にペルチェ素子を
含む構造体を設置しておき、液体層の外壁から吸熱する
構造。 (２) 内部の液体を循環ポンプにより取り出し外部の補
助タンクで冷却して戻す構造。 (３) 外部の冷却部から循環液を使用して、液体槽内部
にパイプ等でコイルを形成し間接的に冷却する構造、あ
るいはヒートパイプで接液し冷却する構造。しかし従来
の構造においてはそれぞれ以下のような問題点があっ
た。 (ａ) 前記(１)の構造で、冷却槽と装置とが一体となる
ので、冷却すようとすると液体の入れ物が選べない欠点
がある。 (ｂ) 前記(２)の構造では、ポンプが必要となり、循環
用のパイプの断熱が必要であって構造が複雑化する欠点
がある。 (ｃ) 前記(３)の構造では、ヒートパイプが通常は金属
製であるので冷却装置と冷却槽との配置が限定される欠
点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みてなされたものであって、ペルチェ素子の電子冷却で
吸熱面に接する液体や気体を冷却し、外部に設けた熱交
換器で放熱する冷却装置およびその冷却方法を提供する
ことにある。
みてなされたものであって、ペルチェ素子の電子冷却で
吸熱面に接する液体や気体を冷却し、外部に設けた熱交
換器で放熱する冷却装置およびその冷却方法を提供する
ことにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１の冷却装置の発明では、ケーシング内に、
吸熱用パネルと排熱用パネルで挟まれたペルチェ素子
を、上記吸熱用パネルがケーシングの表面となるように
内蔵すると共に、ケーシング内には上記排熱用パネルで
少なくとも一部が覆われる媒体循環室を形成し、該媒体
循環室を外部に設けられた熱交換器と接続して媒体を循
環させてなる、という技術的手段を講じている。
に、請求項１の冷却装置の発明では、ケーシング内に、
吸熱用パネルと排熱用パネルで挟まれたペルチェ素子
を、上記吸熱用パネルがケーシングの表面となるように
内蔵すると共に、ケーシング内には上記排熱用パネルで
少なくとも一部が覆われる媒体循環室を形成し、該媒体
循環室を外部に設けられた熱交換器と接続して媒体を循
環させてなる、という技術的手段を講じている。
【０００５】請求項２の発明では、請求項１の構造にお
いて、ケーシング内に、上記媒体循環室の外側に断熱層
を設けてなる、という技術的手段を講じている。また、
請求項３の発明では、請求項１の構造において、吸熱用
パネルと排熱用パネルが、熱伝導に優れたフィン形状の
金属材からなっている、という技術的手段を講じてい
る。
いて、ケーシング内に、上記媒体循環室の外側に断熱層
を設けてなる、という技術的手段を講じている。また、
請求項３の発明では、請求項１の構造において、吸熱用
パネルと排熱用パネルが、熱伝導に優れたフィン形状の
金属材からなっている、という技術的手段を講じてい
る。
【０００６】請求項４の冷却装置の冷却方法の発明で
は、ケーシング内に、吸熱用パネルと排熱用パネルで挟
まれたペルチェ素子を、上記吸熱用パネルがケーシング
の表面となるように内蔵すると共に、ケーシング内には
上記排熱用パネルと接する媒体循環室を形成してなる冷
却装置の冷却方法であって、冷却装置の表面に露出した
吸熱用パネルで熱を吸収し、ペルチェ素子で吸熱を行っ
て排熱用パネルに伝え、排熱用パネルの排熱は媒体循環
室と外部に設けられた熱交換器との間を循環する媒体に
伝えて放熱してなる、という技術的手段を講じている。
は、ケーシング内に、吸熱用パネルと排熱用パネルで挟
まれたペルチェ素子を、上記吸熱用パネルがケーシング
の表面となるように内蔵すると共に、ケーシング内には
上記排熱用パネルと接する媒体循環室を形成してなる冷
却装置の冷却方法であって、冷却装置の表面に露出した
吸熱用パネルで熱を吸収し、ペルチェ素子で吸熱を行っ
て排熱用パネルに伝え、排熱用パネルの排熱は媒体循環
室と外部に設けられた熱交換器との間を循環する媒体に
伝えて放熱してなる、という技術的手段を講じている。
【０００７】これにより、冷却装置と熱交換器とが別体
に設けられているので、冷却装置を置いた個所と離れた
ところで放熱を行うことができる。従って、例えば冷却
装置を直接に液体中に投入して液体を冷却しても、媒体
の放熱は液体の槽とは別の場所に設けられた熱交換器で
行われるので、槽内の液体を容易に冷却することができ
る。また、冷却庫のようなボックス内に冷却装置を配置
しておき、熱交換器はボックスの外に設けておけば、ボ
ックス内の雰囲気を低温に冷却することができる。
に設けられているので、冷却装置を置いた個所と離れた
ところで放熱を行うことができる。従って、例えば冷却
装置を直接に液体中に投入して液体を冷却しても、媒体
の放熱は液体の槽とは別の場所に設けられた熱交換器で
行われるので、槽内の液体を容易に冷却することができ
る。また、冷却庫のようなボックス内に冷却装置を配置
しておき、熱交換器はボックスの外に設けておけば、ボ
ックス内の雰囲気を低温に冷却することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の冷却装置および
その冷却方法を液体投入型の冷却装置に適用した場合の
好適実施例について図面を参照しつつ説明する。図１に
この冷却装置の原理図を示す。冷却装置１は、防水構造
からなるケーシング２内に、吸熱用パネル３と排熱用パ
ネル５で挟まれたペルチェ素子４を内蔵すると共に、排
熱用パネル３に接して媒体循環室６をケーシング２内に
形成している。
その冷却方法を液体投入型の冷却装置に適用した場合の
好適実施例について図面を参照しつつ説明する。図１に
この冷却装置の原理図を示す。冷却装置１は、防水構造
からなるケーシング２内に、吸熱用パネル３と排熱用パ
ネル５で挟まれたペルチェ素子４を内蔵すると共に、排
熱用パネル３に接して媒体循環室６をケーシング２内に
形成している。
【０００９】即ち、ケーシング２は、防水性を有する合
材樹脂材からなっており、内部を中空として媒体循環室
６を形成すると共に、その一側に連通すると共に外部に
開口するペルチェ素子収納部１０を設けている。このペ
ルチェ素子収納部１０には、吸熱用パネル３と排熱用パ
ネル５で挟まれたペルチェ素子４が保持され、上記吸熱
用パネル３の広面がケーシング２の吸熱面となる広面側
の表面に露出するように嵌合固定されている。
材樹脂材からなっており、内部を中空として媒体循環室
６を形成すると共に、その一側に連通すると共に外部に
開口するペルチェ素子収納部１０を設けている。このペ
ルチェ素子収納部１０には、吸熱用パネル３と排熱用パ
ネル５で挟まれたペルチェ素子４が保持され、上記吸熱
用パネル３の広面がケーシング２の吸熱面となる広面側
の表面に露出するように嵌合固定されている。
【００１０】ペルチェ素子４は、サーモエレメントをカ
スケードにしたもので、電流の加減で温度制御される公
知構成からなっており、ペルチェ効果を利用した電子冷
却に用いられる。また、排熱用パネル５はその広面が媒
体循環室６の開口側に面するように固定されている。
スケードにしたもので、電流の加減で温度制御される公
知構成からなっており、ペルチェ効果を利用した電子冷
却に用いられる。また、排熱用パネル５はその広面が媒
体循環室６の開口側に面するように固定されている。
【００１１】上記吸熱用パネル３と排熱用パネル５は、
本実施例では、熱伝導率のよい金属（例えばＣｕ／Ａｌ
など）からなるフィン形状のパネルからなっている。吸
熱用パネル３は、外の熱を吸収しやすいように外向きに
多数のフィンを突設しており、排熱用パネル５はペルチ
ェ素子で熱交換された排熱を隣接する媒体循環室の媒体
に伝えやすいように媒体循環室６側へ多数のフィンを突
出している。この吸熱用パネル３と排熱用パネル５の形
状は本実施例に限定されることなく、要するに熱伝導率
が高い素材や表面積が広くなるような熱伝導性に優れた
構造になっていればよい。
本実施例では、熱伝導率のよい金属（例えばＣｕ／Ａｌ
など）からなるフィン形状のパネルからなっている。吸
熱用パネル３は、外の熱を吸収しやすいように外向きに
多数のフィンを突設しており、排熱用パネル５はペルチ
ェ素子で熱交換された排熱を隣接する媒体循環室の媒体
に伝えやすいように媒体循環室６側へ多数のフィンを突
出している。この吸熱用パネル３と排熱用パネル５の形
状は本実施例に限定されることなく、要するに熱伝導率
が高い素材や表面積が広くなるような熱伝導性に優れた
構造になっていればよい。
【００１２】次に媒体循環室６は、入口６ａと出口６ｂ
を有しており、管路Ｌを介して外部に設けられた熱交換
器１１とポンプ１２に接続しうるようになっている。従
って、ポンプ１２によって媒体を熱交換器１１と媒体循
環室６の間に循環動させるようになっている。この媒体
として水やブレインなどの公知の熱媒体を用いることが
できる。なお、図中１３は熱交換器１１に用いられる空
冷用のファンモータである。
を有しており、管路Ｌを介して外部に設けられた熱交換
器１１とポンプ１２に接続しうるようになっている。従
って、ポンプ１２によって媒体を熱交換器１１と媒体循
環室６の間に循環動させるようになっている。この媒体
として水やブレインなどの公知の熱媒体を用いることが
できる。なお、図中１３は熱交換器１１に用いられる空
冷用のファンモータである。
【００１３】一方、媒体循環室６の閉塞側のケーシング
２の壁部内には広面に沿って断熱材７が内蔵されてお
り、媒体循環室の媒体に伝えられた熱が外部へ伝わらな
いように断熱している。ケーシング２の少なくとも媒体
循環室６から外表面までの壁体を断熱性に優れた素材で
成形すれば、本実施例のように断熱材７をケーシングの
壁体に内蔵しなくてもよい。
２の壁部内には広面に沿って断熱材７が内蔵されてお
り、媒体循環室の媒体に伝えられた熱が外部へ伝わらな
いように断熱している。ケーシング２の少なくとも媒体
循環室６から外表面までの壁体を断熱性に優れた素材で
成形すれば、本実施例のように断熱材７をケーシングの
壁体に内蔵しなくてもよい。
【００１４】そして、冷却装置１は、前述のようにケー
シング２内に吸熱用パネル３と排熱用パネル５で挟まれ
たペルチェ素子４を内蔵し、媒体循環室６に熱媒体を循
環可能に内蔵した気密性を有する防水構造からなってい
る。
シング２内に吸熱用パネル３と排熱用パネル５で挟まれ
たペルチェ素子４を内蔵し、媒体循環室６に熱媒体を循
環可能に内蔵した気密性を有する防水構造からなってい
る。
【００１５】次にこの冷却装置１の使用方法について説
明する。まず、液体を充填した液槽２０内に冷却装置１
を投入する。液槽２０内には攪拌用のファンなどを設け
てもよい。冷却装置１の上部には、前記媒体循環室６の
入口６ａと出口６ｂのポートと、ペルチェ素子４への通
電用の端子（図示せず）が設けられているので、液体内
に没入させず上端は液面よりも上方になるように配置す
る必要がある。一方、熱交換器１１は液槽２０の外の適
宜位置に配置しておく。
明する。まず、液体を充填した液槽２０内に冷却装置１
を投入する。液槽２０内には攪拌用のファンなどを設け
てもよい。冷却装置１の上部には、前記媒体循環室６の
入口６ａと出口６ｂのポートと、ペルチェ素子４への通
電用の端子（図示せず）が設けられているので、液体内
に没入させず上端は液面よりも上方になるように配置す
る必要がある。一方、熱交換器１１は液槽２０の外の適
宜位置に配置しておく。
【００１６】そして、液体中に冷却装置１を投入する
と、液体の熱が吸熱用パネル３に伝わる。吸熱用パネル
３の熱は、通電されたペルチェ素子４の電子冷却によっ
て吸熱され、排熱用パネル５に伝えられる。この排熱用
パネル５は媒体循環室６の開口に面しているので、排熱
用パネル５の熱は媒体循環室６を循環する媒体（水、ブ
レインなど）に伝えられる。
と、液体の熱が吸熱用パネル３に伝わる。吸熱用パネル
３の熱は、通電されたペルチェ素子４の電子冷却によっ
て吸熱され、排熱用パネル５に伝えられる。この排熱用
パネル５は媒体循環室６の開口に面しているので、排熱
用パネル５の熱は媒体循環室６を循環する媒体（水、ブ
レインなど）に伝えられる。
【００１７】この熱を奪った媒体は、冷却装置１から出
て、液槽２０の外に設けられた熱交換器１１により放熱
され、ポンプ１２により再び媒体循環室６に戻って排熱
用パネル５の熱を奪う。このようにして、液槽内の液体
を冷却することができる。
て、液槽２０の外に設けられた熱交換器１１により放熱
され、ポンプ１２により再び媒体循環室６に戻って排熱
用パネル５の熱を奪う。このようにして、液槽内の液体
を冷却することができる。
【００１８】なお、冷却装置を用いて冷却する対象は上
記実施例に限定されるものではなく、水その他の液体あ
るいは気体であってもよい。例えば、図示しないチャン
バー内に冷却装置１を取り付けておき、チャンバーの外
部に熱交換器１１を配置しておく。チャンバー内にはフ
ァンなどを設けておけば温度の均一化を図りやすくな
る。この場合も、同様に電子冷却によりチャンバー内を
冷却して低温にすることができ、冷却庫として用いるこ
とができる。その他、この発明の要旨を変更しない範囲
で種々設計変更しうること勿論である。
記実施例に限定されるものではなく、水その他の液体あ
るいは気体であってもよい。例えば、図示しないチャン
バー内に冷却装置１を取り付けておき、チャンバーの外
部に熱交換器１１を配置しておく。チャンバー内にはフ
ァンなどを設けておけば温度の均一化を図りやすくな
る。この場合も、同様に電子冷却によりチャンバー内を
冷却して低温にすることができ、冷却庫として用いるこ
とができる。その他、この発明の要旨を変更しない範囲
で種々設計変更しうること勿論である。
【００１９】
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明では、ケーシ
ング内に媒体循環室とペルチェ素子を挟んだ吸熱用パネ
ルと排熱用パネルを設け、吸熱用パネルを吸熱面に配置
し、排熱用パネルを媒体循環室に面して設けたので、排
熱を冷却装置と離れた熱交換器で行うことができるので
液体の中へ直接に投入して電子冷却したり、チャンバー
内に設けて電子冷却することができる。
ング内に媒体循環室とペルチェ素子を挟んだ吸熱用パネ
ルと排熱用パネルを設け、吸熱用パネルを吸熱面に配置
し、排熱用パネルを媒体循環室に面して設けたので、排
熱を冷却装置と離れた熱交換器で行うことができるので
液体の中へ直接に投入して電子冷却したり、チャンバー
内に設けて電子冷却することができる。
【図１】冷却装置の原理図である。
１…冷却装置 ２…ケーシング ３…吸熱用パネル ４…ペルチェ素子 ５…排熱用パネル ６…媒体循環室 ７…断熱材 １１…熱交換器 １２…ポンプ
Claims (4)
- 【請求項１】 ケーシング内に、吸熱用パネルと排熱用
パネルで挟まれたペルチェ素子を、上記吸熱用パネルが
ケーシングの表面となるように内蔵すると共に、ケーシ
ング内には上記排熱用パネルと接する媒体循環室を形成
し、該媒体循環室を外部に設けられた熱交換器と接続し
て媒体を循環させてなることを特徴とする冷却装置。 - 【請求項２】 ケーシング内に、上記媒体循環室の外側
に断熱層を設けてなることを特徴とする請求項１に記載
の冷却装置。 - 【請求項３】 吸熱用パネルと排熱用パネルが、熱伝導
に優れたフィン形状の金属材からなっていることを特徴
とする請求項１に記載の冷却装置。 - 【請求項４】 ケーシング内に、吸熱用パネルと排熱用
パネルで挟まれたペルチェ素子を、上記吸熱用パネルが
ケーシングの表面となるように内蔵すると共に、ケーシ
ング内には上記排熱用パネルと接する媒体循環室を形成
してなる冷却装置の冷却方法であって、 冷却装置の表面に露出した吸熱用パネルで熱を吸収し、
ペルチェ素子で吸熱を行って排熱用パネルに伝え、排熱
用パネルの排熱は媒体循環室と外部に設けられた熱交換
器との間を循環する媒体に伝えて放熱してなる冷却方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20712297A JP3205743B2 (ja) | 1997-07-16 | 1997-07-16 | 冷却装置およびその冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20712297A JP3205743B2 (ja) | 1997-07-16 | 1997-07-16 | 冷却装置およびその冷却方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1137599A true JPH1137599A (ja) | 1999-02-12 |
| JP3205743B2 JP3205743B2 (ja) | 2001-09-04 |
Family
ID=16534567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20712297A Expired - Lifetime JP3205743B2 (ja) | 1997-07-16 | 1997-07-16 | 冷却装置およびその冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3205743B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108387028A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-08-10 | 上海滢致节能电器有限公司 | 一种半导体制冷片流体直冷装置 |
| CN114705055A (zh) * | 2022-05-11 | 2022-07-05 | 郑州市菁华特种水泥有限公司 | 用于氧化铝焙烧的冷却装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2532404Y2 (ja) | 1991-03-30 | 1997-04-16 | 日新電機株式会社 | 冷却器 |
-
1997
- 1997-07-16 JP JP20712297A patent/JP3205743B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108387028A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-08-10 | 上海滢致节能电器有限公司 | 一种半导体制冷片流体直冷装置 |
| CN114705055A (zh) * | 2022-05-11 | 2022-07-05 | 郑州市菁华特种水泥有限公司 | 用于氧化铝焙烧的冷却装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3205743B2 (ja) | 2001-09-04 |
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