JP2000065440A - Heat exchanger - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve a higher exchange efficiency of a heat exchanger utilizing a Peltier element. SOLUTION: An inlet manifold 7 is so arranged to allow communication with the uppermost stream part of induction parts 10 provided on the respective sides of Peltier elements 1 and 2 arranged in parallel by way of a through hole 4. The induction parts 10 cause a change in the flow with a diaphragm part, a wear part 10b and a notch part 10c to let heat exchange media on the respective Peltier elements 1 and 2 effectively contact an endothermic contact and an exothermic contact. In other words, the induction parts 10 allow the mead spread thoroughly in the Peltier elements 1 and 2 while restricting the generation of vortexes and bubbles. Moreover, an outlet manifold 8 is so arranged to allow communication with the downmost stream part of the respective induction parts 10 through a through hole 4b. This enables direct discharge separately to reduce a temperature difference thereby achieving a higher heat exchange efficiency.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ペルチエ素子の冷
却作用又は加熱作用を利用するための熱交換装置に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat exchanger for utilizing a cooling or heating function of a Peltier element.

【０００２】[0002]

【従来の技術】周知の通り現在の冷却技術の大部分は冷
媒の圧縮・膨脹を利用したものが採用されている。しか
しながら地球環境の保護の面から冷媒としてのフロンガ
スまたはその代替ガスの使用規制が強化されたことによ
り冷媒を使用しない冷却技術としての電子冷却が脚光を
浴びている。2. Description of the Related Art As is well known, most of the current cooling technologies employ compression / expansion of a refrigerant. However, from the viewpoint of protection of the global environment, electronic cooling as a cooling technology that does not use a refrigerant has been spotlighted due to stricter regulations on the use of chlorofluorocarbon gas or a substitute gas as a refrigerant.

【０００３】電子冷却の基本原理はいうまでもなくペル
チエ効果の応用である。ペルチエ素子の具体的な構成は
ｎ型半導体とＰ型半導体とを銅板で直列につなぎ、これ
に直流電流を流すと、一方の面で吸熱作用が起きて周囲
を冷却する。これに対し、他方の面では放熱作用が起き
て周囲の温度を上昇させる作用を行うものである。この
ようなペルチエ素子による冷却エネルギー又は熱エネル
ギーの利用は、主にこのペルチエ素子と熱交換装置とを
組み合わせてこれらのエネルギーを外部に取り出せるよ
うにしている。The basic principle of electronic cooling is, of course, an application of the Peltier effect. A specific configuration of the Peltier element is that an n-type semiconductor and a p-type semiconductor are connected in series with a copper plate, and when a direct current is applied to the n-type semiconductor and a p-type semiconductor, heat absorption occurs on one surface to cool the surroundings. On the other hand, on the other surface, a heat radiation effect occurs to increase the ambient temperature. The utilization of the cooling energy or the heat energy by such a Peltier element mainly enables a combination of the Peltier element and a heat exchange device to extract such energy to the outside.

【０００４】図７は、ペルチエ素子の冷却エネルギーを
熱交換装置によって外部へ取り出せるようにした例を示
している。図示してあるように、ペルチエ素子７１の冷
却面に熱交換媒体である液体を誘導させる熱交換部材７
２を当接し、導管７３から液体が供給され、ペルチエ素
子の表面を蛇行しながら通過して排出管７４から次の熱
交換装置へ送出されるようにしてある。次の熱交換部材
も同様の構成になっているため、右側のペルチエ素子で
冷却された液体は導管７５から次の左側のペルチエ素子
に送り込まれる。液体はここでさらに冷却されて排出管
７６から排出された流体が循環してさらに温度を下げ、
ファンなどによって低温を必要とする機器へ冷却エネル
ギーが供給されるようにしてある。FIG. 7 shows an example in which the cooling energy of the Peltier element can be taken out by a heat exchanger. As shown, a heat exchange member 7 for inducing a liquid as a heat exchange medium to the cooling surface of the Peltier element 71.
2, the liquid is supplied from the conduit 73, passes through the surface of the Peltier element in a meandering manner, and is sent from the discharge pipe 74 to the next heat exchanger. Since the next heat exchange member has the same configuration, the liquid cooled by the right Peltier element is sent from the conduit 75 to the next left Peltier element. The liquid is further cooled here, and the fluid discharged from the discharge pipe 76 circulates to further lower the temperature,
Cooling energy is supplied to equipment requiring a low temperature by a fan or the like.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術における
熱交換装置は、液体の流路が隔壁などにより方向転換す
るようにして熱交換を行っているため、ペルチエ素子の
隅部まで熱交換媒体である流体が行き渡らず、このため
に熱交換に供されない吸熱接点が生じることから十分な
熱交換効率が得られない短所がある。また、流路の湾曲
部では流速差や管路抵抗により熱交換作用を害するうず
や気泡が生じるため、熱交換効率を向上させられない問
題がある。In the heat exchanger of the prior art, heat is exchanged by changing the direction of a liquid flow path by a partition wall or the like. Therefore, the heat exchange medium is used to reach the corners of the Peltier element. There is a disadvantage that sufficient heat exchange efficiency cannot be obtained because a certain fluid is not distributed and heat absorbing contacts that are not subjected to heat exchange occur. In addition, there is a problem that heat exchange efficiency cannot be improved because vortices or bubbles that impair the heat exchange action are generated at the curved portion of the flow channel due to a difference in flow velocity or pipe resistance.

【０００６】次に熱交換装置を連結した場合に、上記従
来技術ではペルチエ素子が直列となっているが、これは
仮に右側の装置で流入する液体の温度が１０℃であった
時に、ここから出る時には９℃であったとする。この流
体が左側の装置に入り、ここから出るときには８℃とな
っているとする。すなわち全体では流体の温度が２℃降
下していることになる。ペルチエ素子を利用した熱交換
装置における温度差は大きくなればなる程、熱交換効率
が低下するとされるが、このように直列にしたものでは
温度差が大きくなってしまうことが避けられない問題が
ある。Next, when a heat exchange device is connected, the Peltier element is connected in series in the above-mentioned prior art. This is because if the temperature of the liquid flowing in the right device is 10 ° C. Assume that it was 9 ° C when leaving. It is assumed that the fluid is at 8 ° C. when it enters and exits the device on the left. That is, the temperature of the fluid drops by 2 ° C. as a whole. It is said that the greater the temperature difference in a heat exchange device using a Peltier element, the lower the heat exchange efficiency.However, a problem inevitably arises when the temperature difference is increased in such a series connection. is there.

【０００７】そこで本発明の目的は、ペルチエ素子の温
度エネルギーを高効率で利用可能にする熱交換装置を提
供することにある。It is an object of the present invention to provide a heat exchange device that makes it possible to use the temperature energy of a Peltier element with high efficiency.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の熱交換装置は、熱交換媒体を吸熱接点又
は（ａｎｄ／ｏｒ）発熱接点に沿ってペルチエ素子の各
面を流れるように誘導するとともに、熱交換媒体が当該
各面に対して接触及び離反を繰り返し可能にする誘導部
とを備えることによって熱交換効率の向上を図ってある
ところに特徴がある。In order to achieve the above object, a heat exchange device of the present invention flows a heat exchange medium on each surface of a Peltier element along a heat absorbing contact or an (and / or) heat generating contact. In addition, the heat exchange medium is provided with a guide portion that enables the heat exchange medium to repeatedly contact and separate from the respective surfaces, thereby improving the heat exchange efficiency.

【０００９】この誘導部は、上記の媒体を直進するよう
に誘導する隔壁部と、この隔壁部間によって形成された
流路上又は流れの方向を転換する位置に傾斜状かつ一端
部に切欠部を有するように設けられたせき部とによって
構成してある。これによりペルチエ素子の表面に供給さ
れた熱交換媒体が、すべての吸熱接点又はすべての発熱
接点に沿って流れるようにすることにより熱交換効率の
向上を図ってある。The guide portion has a partition portion for guiding the medium to travel straight, and a notch at one end portion on a flow path formed by the partition portions or at a position for changing the direction of flow. And a weir portion provided to have the same. Thereby, the heat exchange medium supplied to the surface of the Peltier element flows along all the heat absorbing contacts or all the heat generating contacts, thereby improving the heat exchange efficiency.

【００１０】これとともに、誘導部は熱交換作用にマイ
ナスの要素となる壁面に滞留する泡を除去し、あるいは
うずの発生を抑制し、すべての接点に対して熱交換作用
が有効に行われるようにしてある。[0010] At the same time, the guide portion removes bubbles remaining on the wall surface, which is a negative element in the heat exchange action, or suppresses the generation of eddies, so that the heat exchange action is effectively performed on all the contacts. It is.

【００１１】さらに他の手段においては、せき部の一端
部を流路における上流側に位置させ、他端部を下流側に
位置する傾斜状に設け、切欠部をせき部の下流側の先端
部に設けることにより媒体の流れる方向や流速に変化を
もたせ、ペルチエ素子の表面における媒体の接触及び離
反を活発化させることにより、熱交換効率を高くするよ
うに配慮してある。In still another means, one end of the weir is located on the upstream side of the flow path, and the other end is provided in a slanted manner located on the downstream side, and the notch is provided with a distal end on the downstream side of the weir. In order to increase the heat exchange efficiency, the direction of flow of the medium and the flow velocity of the medium are changed by arranging the medium to increase the contact and separation of the medium on the surface of the Peltier element.

【００１２】また１枚または一対の流路基板に対して複
数のペルチエ素子を並設してなる熱交換装置において
は、単一のインレットマニホールドと各誘導部の上流側
とを連通させるとともに、単一のアウトレットマニホー
ルドが各誘導部の下流側と連通するように構成してあ
る。これは初めのペルチエ素子で熱交換作用が行われた
熱交換媒体が、再び次のペルチエ素子で熱交換作用が行
われることによる温度差が大きくなることを防止し、こ
れにより熱交換効率の向上を図るようにしたものであ
る。このように１つ目の誘導部を通過した熱交換媒体が
再び次の誘導部を通るようにする形式を直列接続とする
ならば、本発明の形式は各誘導部に並行して熱交換媒体
を供給し排出するものであることから並列接続を採用し
ていることになる。[0012] In a heat exchange device in which a plurality of Peltier elements are arranged in parallel with one or a pair of flow path substrates, a single inlet manifold is connected to the upstream side of each of the guide portions, and a single inlet manifold is connected. One outlet manifold is configured to communicate with the downstream side of each guiding section. This prevents the heat exchange medium in which the heat exchange action was performed in the first Peltier element from increasing the temperature difference due to the heat exchange action being performed again in the next Peltier element, thereby improving the heat exchange efficiency. It is intended to be. If the type in which the heat exchange medium that has passed through the first induction section passes through the next induction section again is connected in series in this way, the type of the present invention provides the heat exchange medium in parallel with each induction section. Is supplied and discharged, so that the parallel connection is adopted.

【００１３】[0013]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態の一例に
ついて図面を参照して説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【００１４】図１，２は本発明の実施の形態の一例にお
ける構成を示すもので、コアとなる２個のペルチエ素子
１，２の各面にスペーサを兼ねるパッキン３，３が当接
しており、さらに各パッキンの外面側にはそれぞれ流路
基板４，４が当接している。この形態例における熱交換
装置は、これらの各要素全体をビス５及びナット６を介
して積層状態に固定したものからなる。FIGS. 1 and 2 show a configuration of an embodiment of the present invention, in which packings 3, 3 serving as spacers are in contact with respective surfaces of two Peltier elements 1, 2 serving as cores. Further, flow path substrates 4 and 4 are in contact with the outer surface side of each packing, respectively. The heat exchange device in this embodiment is formed by fixing all of these components in a stacked state via screws 5 and nuts 6.

【００１５】ペルチエ素子１，２は同一容量のものを採
用してあるので、ここではペルチエ素子１について説明
する。図３に示すように、一方の面が吸熱接点１ａを整
然と配置してなる吸熱面側Ｃとなっており、他方の面が
発熱接点を配置してなる発熱面側Ｈとなっている。Since the Peltier elements 1 and 2 have the same capacity, the Peltier element 1 will be described here. As shown in FIG. 3, one surface is a heat absorbing surface side C where the heat absorbing contacts 1a are arranged neatly, and the other surface is a heat generating surface side H where the heat generating contacts are arranged.

【００１６】ペルチエ素子のリード線Ｌ，Ｌに直流電源
を接続すると、ペルチエ効果により吸熱面側Ｃが冷却さ
れ、発熱面側Ｈが加熱される現象が生じる。図２に示す
よううに、ペルチエ素子１，２はいずれも上面が冷却面
側となるようにして流路基板４，４間に所定間隔で同一
面上に配置されている。When a DC power supply is connected to the lead wires L, L of the Peltier element, a phenomenon occurs in which the heat absorbing surface C is cooled and the heat generating surface H is heated by the Peltier effect. As shown in FIG. 2, each of the Peltier elements 1 and 2 is arranged on the same surface at a predetermined interval between the flow path substrates 4 and 4 so that the upper surface is on the cooling surface side.

【００１７】パッキン３は、後述の誘導部１０を収納す
るスペースを設けるためのスペーサを兼ねるもので、図
４に示すように、所定厚さの弾性ゴム板を流路基板４の
外形と同じ外形に形成してある。パッキン３の内部には
ペルチエ素子１，２の外周部よりも小さな内周部を有す
る１対の窓部３ａ，３ａが設けある。The packing 3 also serves as a spacer for providing a space for accommodating a later-described guide portion 10. As shown in FIG. 4, an elastic rubber plate having a predetermined thickness is formed of the same outer shape as the outer shape of the flow path substrate 4. It is formed in. Inside the packing 3, there are provided a pair of windows 3a, 3a having an inner periphery smaller than the outer periphery of the Peltier elements 1, 2.

【００１８】図１，２に示すように、流路基板４，４は
互いに対称形をしており、各外面側にはインレットマニ
ホールド７及びアウトレットマニホールド８が設けてあ
る。インレットマニホールド７は、流路基板４の右端部
から一方の側面に沿って延伸し、先端部が左側に配置さ
れている窓部３ａの領域と対向するように形成してあ
る。インレットマニホールド７の下辺にアーチ形に形成
された流路溝７ａは、左側の窓部３ａの右上隅部との対
向面で行き止まりになっている。流路溝７ａと対向する
流路基板４の各窓部３ａとの対向面には、流路溝と窓部
とを連通する透孔４ａ，４ａが設けてある。As shown in FIGS. 1 and 2, the flow path substrates 4 and 4 are symmetrical with each other, and an inlet manifold 7 and an outlet manifold 8 are provided on each outer surface side. The inlet manifold 7 extends from the right end of the flow path substrate 4 along one side surface, and is formed such that the tip end faces a region of the window 3a disposed on the left side. An arc-shaped channel groove 7a formed in the lower side of the inlet manifold 7 has a dead end at a surface facing the upper right corner of the left window 3a. On the surface of the flow path substrate 4 facing the flow path groove 7a and facing each window 3a, there are provided through holes 4a, 4a for communicating the flow path groove and the window.

【００１９】これに対してアウトレットマニホールド８
は、流路基板４の左端部から他方の側の側面に沿って右
側の窓部３ａの左下隅部との対向面まで延長するように
形成されている。アウトレットマニホールド８に形成さ
れた流路溝８ａにも同様に透孔４ｂ，４ｂが設けてあ
る。各マニホールド７，８の外端部には導水管または排
水管９，９が接続してある。On the other hand, the outlet manifold 8
Is formed so as to extend from the left end of the flow path substrate 4 along the side surface on the other side to a surface facing the lower left corner of the right window 3a. Similarly, through holes 4b, 4b are provided in a flow channel 8a formed in the outlet manifold 8. A water pipe or a drain pipe 9, 9 is connected to the outer end of each of the manifolds 7, 8.

【００２０】各流路基板４，４の内面側には、熱交換媒
体である液体の流れる方向を規制する誘導部１０が設け
てある。誘導部１０は、熱交換媒体である流体が長手方
向に流れるように規制する隔壁部１０ａと、流体に上下
動を与え、あるいは流れに変化を与えるせき部１０ｂ
と、このせき部の先端部に形成された切欠部１０ｃを組
み合わせたものからなる。On the inner surface side of each of the flow path substrates 4, 4, there is provided a guiding portion 10 for restricting the flow direction of the liquid as the heat exchange medium. The guide section 10 includes a partition wall section 10a for regulating a fluid as a heat exchange medium to flow in a longitudinal direction, and a weir section 10b for vertically moving the fluid or changing the flow.
And a cutout 10c formed at the tip of the weir.

【００２１】誘導部１０はパッキン３に設けられた窓部
３ａ内に位置しており、隔壁部１０ａの高さはパッキン
の厚さとほぼ同一にしてあり、組み立てたときには、そ
の先端部はペルチエ素子１，２の一方の面に当接可能と
してある（図６参照）。したがってインレットマニホー
ルドから誘導部１０に導入された流体は、これらの隔壁
によって長手方向にのみ流れるように流れの方向が規制
される。The guiding portion 10 is located in a window 3a provided in the packing 3, and the height of the partition 10a is substantially the same as the thickness of the packing. It is possible to contact one of the surfaces 1 and 2 (see FIG. 6). Therefore, the flow direction of the fluid introduced from the inlet manifold to the guide portion 10 is regulated by these partition walls so as to flow only in the longitudinal direction.

【００２２】これに対し、せき部１０ｂは、これらの隔
壁部によって形成された流路の端部に傾斜状に設けてあ
る（図１，３参照）。せき部１０ｂは隔壁部１０ａの高
さよりも低く形成してあり（図６参照）、流体がこれを
乗り越えることにより流れに変化を与えるようにしてあ
る。On the other hand, the weir portion 10b is provided at an end of the flow path formed by these partition portions in an inclined manner (see FIGS. 1 and 3). The weir portion 10b is formed to be lower than the height of the partition wall portion 10a (see FIG. 6), so that the fluid can change the flow by getting over it.

【００２３】せき部１０ｂの先端部には、隔壁部１０ａ
との間に上記した切欠部１０ｃが設けてある。せき部１
０ｂは、流体が流路を流れる際に流れに上下方向の変化
を与えるとともに、切欠部１０ｃからの流量が多くなる
ように流れることによって流れに変化を与えることによ
り、うずや泡の発生を防止する役割を果すものである。
これらのうずや泡は媒体が吸熱素子と接触することを妨
げ、あるいは接触及び離反作用の不良により熱交換作用
が妨げられる原因となっている。そこで、誘導部１０
は、隔壁１０ａで媒体の流れる方向を規制してすべての
吸熱接点と接触可能とすると同時に、せき部１０ｂによ
って流れに上下及び斜め方向への変化を与えるようにし
たものである。さらに切欠部１０ｃによって流れの方向
を規制することにより、壁面にも新しい媒体を送り込
み、滞留している気泡等を移動させて熱交換作用を活発
化しようとするものである。At the tip of the weir 10b, a partition 10a
And the notch 10c described above is provided. Cough 1
0b prevents the generation of eddies and bubbles by giving a vertical change to the flow when the fluid flows through the flow path, and changing the flow by flowing so that the flow rate from the notch 10c increases. It plays the role of doing.
These eddies and bubbles prevent the medium from coming into contact with the heat absorbing element, or cause the heat exchange action to be hindered due to poor contact and separation actions. Therefore, the guiding unit 10
The partition 10a regulates the direction of flow of the medium so as to be able to contact all the heat absorbing contacts, and at the same time, changes the flow vertically and obliquely by the weir portion 10b. Further, by restricting the flow direction by the cutout portion 10c, a new medium is sent to the wall surface, and stagnant bubbles and the like are moved to activate the heat exchange action.

【００２４】図５は、誘導部の他の例を示すもので、流
路中に多数のせき部を設けたものを示している。FIG. 5 shows another example of the guiding portion, in which a number of weirs are provided in the flow path.

【００２５】誘導部１１０は、上記例と同様の隔壁部１
０ａと多数のせき部１０ｂとによって構成されている。
せき部１０ｂは、流れの方向に対してほぼ４５°の傾斜
状に設け、下流側に位置する先端部にはそれぞれ切欠部
１０ｃを設けてある。せき部１０ｂの設置により、流路
中の流体にはせき部を乗り越えて加速しながらペルチエ
素子の表面に接触して壁面の熱交換作用を高くするも
の、斜めになっているせき部に沿って下流側に移動しな
がらせき部を乗り越えるもの、及び切欠部１０ｃを通っ
て加速されながら流れるものとがある。これらの流れは
せき部ごとに繰り返されるため、壁面と接触する媒体の
流れがダイナミックになり、熱交換作用を活発化してい
る。The guiding portion 110 is a partition 1 similar to the above example.
0a and a large number of weirs 10b.
The weir portion 10b is provided at an inclination of approximately 45 ° with respect to the flow direction, and a notch portion 10c is provided at each of the distal ends located on the downstream side. With the provision of the weir portion 10b, the fluid in the flow path gets over the weir portion and accelerates while contacting the surface of the Peltier element to increase the heat exchange effect of the wall surface. Some of them move over the crest while moving downstream, and others flow while being accelerated through the notch 10c. Since these flows are repeated for each crest, the flow of the medium that comes into contact with the wall surface becomes dynamic, and the heat exchange action is activated.

【００２６】誘導部１０（１１０）への熱交換媒体の供
給は、インレットマニホールド７と連通する透孔４ａを
介して行なわれ、排出はアウトレットマニホールド８と
連通する透孔４ｂを介して行なわれるようにしてある
（図１，２，５参照）。媒体の供給用の透孔４ａの１つ
は、インレットマニホールド７の流路部７ａの上流側と
右側の窓部３ａの右上隅部との対向する位置に設けてあ
る。他の１つは、インレットマニホールド７の流路部７
ａの最下流部と左側の窓部３ａの右上隅部との対向する
位置に設けてある。すなわちこれは単一のインレットマ
ニホールド７によって２つの誘導部１０，１０（１１
０，１１０）に熱交換媒体を並行して供給可能とするも
のである。The supply of the heat exchange medium to the guiding portion 10 (110) is performed through the through hole 4a communicating with the inlet manifold 7, and the discharge is performed through the through hole 4b communicating with the outlet manifold 8. (See FIGS. 1, 2, and 5). One of the supply holes 4a for supplying the medium is provided at a position facing the upstream side of the flow path portion 7a of the inlet manifold 7 and the upper right corner of the right window portion 3a. The other one is a flow path section 7 of the inlet manifold 7.
a and the upper right corner of the left window 3a. That is, this is achieved by a single inlet manifold 7 with two guides 10, 10 (11
0,110) can be supplied in parallel with the heat exchange medium.

【００２７】同様にして、熱交換媒体の排出用透孔４ｂ
の１つは、アウトレットマニホールド８の流路溝８ａの
最上流部と右側の窓部３ａの左下隅部との対向する位置
に設けてある。他の１つは、アウトレットマニールド８
の流路溝８ａの下流部と左側の窓部３ａの左下隅部との
対向する位置に設けてある。これも単一のアウトレット
マニホールド８によって２つの誘導部から熱交換媒体を
並行して排出可能とするものである。Similarly, the heat-exchange medium discharge through hole 4b
One of them is provided at a position facing the most upstream part of the flow channel 8a of the outlet manifold 8 and the lower left corner of the right window part 3a. The other one is Outlet Manifold 8
Of the flow channel 8a and the lower left corner of the left window 3a. This also allows the heat exchange medium to be discharged in parallel from the two guide sections by the single outlet manifold 8.

【００２８】したがって右側のペルチエ素子１によって
熱交換された水は左側のペルチエ素子２によって再び熱
交換されることはなく、左側のペルチエ素子はインレッ
トマニホールド７から直接供給された水と熱交換するた
め、それぞれ単段の温度差を生じるのみとなる。Therefore, the water exchanged by the right Peltier element 1 is not exchanged again by the left Peltier element 2, but the left Peltier element exchanges heat with water supplied directly from the inlet manifold 7. , Only a single-stage temperature difference occurs.

【００２９】これはペルチエ素子を並列に接続したこと
になり、温度差が小さく熱交換効率の高い熱交換装置が
得られることを意味する。因みに１個のペルチエ素子に
よって水の温度が１℃だけ低下するものとすれば、２つ
の熱交換装置を直列に接続した場合には２℃の低下とな
るのに対し、並列に接続した場合には１℃の低下ではあ
るが２倍の媒体量を熱交換したことになる。この場合後
者の方が熱交換効率が高いため全体的には直列接続の場
合よりも熱交換効率の高いものとなる。This means that the Peltier elements are connected in parallel, which means that a heat exchange device having a small temperature difference and high heat exchange efficiency can be obtained. By the way, assuming that the temperature of water is reduced by 1 ° C. by one Peltier element, when two heat exchangers are connected in series, the temperature drops by 2 ° C. Means that the heat exchange was twice as much as that of the medium although the decrease was 1 ° C. In this case, since the latter has a higher heat exchange efficiency, the heat exchange efficiency is higher as a whole than in the case of serial connection.

【００３０】上記した熱交換装置は多数をループ状に接
続し、放冷部（放熱部）でファンなどにより冷却エネル
ギーまたは加熱エネルギーを取り出すことにより冷凍や
暖房等に利用可能である。A large number of the above heat exchangers are connected in a loop and can be used for freezing or heating by extracting cooling energy or heating energy with a fan or the like in a cooling section (radiating section).

【００３１】なお、上記例では、２個のペルチエ素子を
並設したものとして説明してあるが、もちろん１個だけ
としたものでもよい。この場合には各マニホールドと誘
導部とを連通する透孔は各１個ずつでよいということに
なる。また、同様にペルチエ素子の数を３個以上とする
ことも可能である。In the above example, two Peltier elements are described as being arranged in parallel, but of course, only one Peltier element may be used. In this case, it is sufficient that only one through hole communicates each manifold with the guide portion. Similarly, the number of Peltier elements can be three or more.

【００３２】また、上記例では、誘導部１０をパッキン
３の窓部内に設けるようにしてあるが、これを流路基板
のペルチエ素子との対向面に設けるようにしてもよい。
この場合には流体の漏れを防止するために誘導部の周囲
にパッキンを設ける必要がある。In the above example, the guide portion 10 is provided in the window of the packing 3, but may be provided on the surface of the flow path substrate facing the Peltier element.
In this case, it is necessary to provide a packing around the guide portion in order to prevent leakage of the fluid.

【００３３】さらにまた、上記例ではペルチエ素子の両
面で熱交換作用をするようにしてあるが、これを発熱面
側には放熱フィンを設けて冷却面側だけで熱交換を行な
わせるようにして冷却専用の熱交換装置とすることも可
能である。同様に発熱面側だけを利用して加熱専用の熱
交換装置とすることも可能である。Further, in the above-mentioned embodiment, the heat exchange action is performed on both sides of the Peltier element. However, heat exchange fins are provided on the heat generation surface side so that heat exchange is performed only on the cooling surface side. It is also possible to use a heat exchanger exclusively for cooling. Similarly, it is also possible to use only the heating surface side as a heat exchange device dedicated to heating.

【００３４】[0034]

【発明の効果】本発明によれば、熱交換媒体を誘導部を
介してペルチエ素子の表面で熱交換可能としてあるた
め、すべての吸熱接点又は発熱接点と接触可能となり、
熱交換効率が高くなる。また、誘導部によって熱交換媒
体の流路の折り返し部におけるうずや泡の発生を押さえ
るようにしてあるため、すべての吸熱接点又は発熱接点
を有効に働かせることができる。According to the present invention, since the heat exchange medium is heat-exchangeable on the surface of the Peltier element via the guide portion, the heat exchange medium can come into contact with all the heat-absorbing contacts or the heat-generating contacts.
Heat exchange efficiency increases. In addition, since the induction portion suppresses the generation of eddies and bubbles in the folded portion of the flow path of the heat exchange medium, all the heat absorbing contacts or the heat generating contacts can be effectively operated.

【００３５】さらに、熱交換装置を並列接続とすれば、
温度差を小さくすることができるため熱交換効率を高く
することができる。Further, if the heat exchangers are connected in parallel,
Since the temperature difference can be reduced, the heat exchange efficiency can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の実施の形態の一例の外観を示す平面図
である。FIG. 1 is a plan view showing the appearance of an example of an embodiment of the present invention.

【図２】同、正面図である。FIG. 2 is a front view of the same.

【図３】ペルチエ素子の一例を示すものであり、（ａ）
は正面図、（ｂ）は側面図である。FIG. 3 shows an example of a Peltier element, in which (a)
Is a front view, and (b) is a side view.

【図４】パッキンの一例を示す正面図である。FIG. 4 is a front view showing an example of a packing.

【図５】他例における誘導部の構成及び熱交換媒体の運
動状態を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a configuration of a guide unit and a motion state of a heat exchange medium in another example.

【図６】図５Ａ−Ａ線の拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged sectional view taken along the line AA of FIG. 5;

【図７】従来例を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１，２ ペルチエ素子 １ａ 吸熱接点 ４ 流路基板 ４ａ，４ｂ 透孔 ７ インレットマニホールド ８ アウトレットマニホールド １０，１１０ 誘導部 １０ａ 隔壁部 １０ｂ せき部 １０ｃ 切欠部 1, 2 Peltier element 1a Heat absorbing contact 4 Flow path substrate 4a, 4b Through hole 7 Inlet manifold 8 Outlet manifold 10, 110 Guiding part 10a Partition part 10b Weir part 10c Notch part

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 一方の面に複数の吸熱接点が配設され、
他方の面に複数の発熱接点が配設されているペルチエ素
子と、 上記ペルチエ素子の各面に対して熱交換媒体を供給及び
排出するマニホールドを備えた流路基板と、 上記熱交換媒体を上記吸熱接点又は上記発熱接点に沿っ
て上記ペルチエ素子の表面に接触可能に流れるように誘
導するとともに、当該熱交換媒体が当該表面に対して繰
り返し接離を可能にする誘導部とを備えていることを特
徴とする熱交換装置。1. A plurality of heat absorbing contacts are provided on one surface,
A Peltier element in which a plurality of heat generating contacts are arranged on the other surface, a flow path substrate having a manifold for supplying and discharging a heat exchange medium to and from each surface of the Peltier element, A guiding portion that guides the surface of the Peltier element to flow along the heat absorbing contact or the heating contact so as to be able to contact the surface, and that allows the heat exchange medium to repeatedly contact and separate from the surface. A heat exchange device. 【請求項２】 請求項１において、上記誘導部は上記媒
体の流れる方向を規制する隔壁部と、当該隔壁部間に形
成された流路上又は流路の方向を転換する位置に傾斜状
かつ一端部に切欠部を有するように設けられたせき部と
によって構成されていることを特徴とする熱交換装置。2. The device according to claim 1, wherein the guiding portion has a partition wall for regulating a flowing direction of the medium, and an inclined and one end provided on a flow path formed between the partition walls or at a position for changing the direction of the flow path. And a weir portion provided with a notch in the portion. 【請求項３】 請求項２において、上記せき部の一端部
は上記流路の上流側に位置し、他端部は上記流路の下流
側に位置する傾斜状に設けてあり、上記切欠部は当該せ
き部の下流側の先端部に設けてあることを特徴とする熱
交換装置。3. The notch according to claim 2, wherein one end of the weir is located on the upstream side of the flow path, and the other end is provided in an inclined position on the downstream side of the flow path. Is a heat exchange device provided at a distal end on the downstream side of the weir. 【請求項４】 請求項１ないし３に記載した熱交換装置
は、１枚または１対の上記流路基板に対して複数のペル
チエ素子及びそれに対応する誘導部を並設したものから
なる場合に、各上記誘導部に対する上記熱交換媒体の供
給は単一のインレットマニホールドを介して行ない、上
記熱交換媒体の排出は単一のアウトレットマニホールド
を介して行なうように各上記誘導部を接続してあること
を特徴とする熱交換装置。4. The heat exchange device according to claim 1, wherein a plurality of Peltier elements and a corresponding guiding portion are arranged side by side with respect to one or a pair of said flow path substrates. The supply of the heat exchange medium to each of the guides is performed via a single inlet manifold, and the guides are connected such that the discharge of the heat exchange medium is performed via a single outlet manifold. A heat exchange device characterized by the above-mentioned.