JP2003318452A - 熱電装置と貯蔵庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱電装置の冷却効率を高め、コンパクトな構
成として貯蔵庫等への組み込みを容易にする。 【解決手段】 放熱面６ａと吸熱面６ｂとが対向する熱
電モジュール６と、放熱面６ａに接合され放熱面６ａと
熱交換する放熱用ヒートシンク９と、吸熱面６ｂに接合
され吸熱面６ｂと熱交換する冷却用ヒートシンク１０と
を備えた熱電装置において、熱電モジュール６の外周面
と放熱用ヒートシンク９の接合面と冷却用ヒートシンク
１０の接合面とで囲まれた空間を、熱電モジュール６を
収容可能な孔８を有する一つの板状の真空断熱材７で埋
める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ペルチェ効果を有
する熱電モジュールを使用した熱電装置とその熱電装置
を使った貯蔵庫に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、フロンガスのオゾン層破壊作用が
地球的な問題となり、フロンガスを使用しない貯蔵庫等
の開発が急がれている。そしてフロンガスを使用しない
貯蔵庫等の一つとして、熱電モジュールを使用した貯蔵
庫が注目されている。

【０００３】ここで熱電モジュールとは、ペルチェ（Ｐ
ｅｌｔｉｅｒ）モジュール、サーモモジュール、又は熱
電子チップ、熱電素子として知られているものであり、
二つの伝熱面を有し、電流を流す（所定の電圧をかけ
る）ことにより一方の伝熱面が加熱され、他方の伝熱面
が冷却される機能を持つ部材である。すなわち熱電モジ
ュールでは、一方の面が放熱面として機能し、他方が吸
熱面として機能する。

【０００４】熱電モジュールを使用した熱電装置として
は、例えば特開平７−１７６７９６号公報に示されてい
るものがある。

【０００５】以下、図面を参照にしながら上記従来の熱
電装置について説明する。

【０００６】図８は、従来の熱電装置の断面図を示して
いる。

【０００７】図８において、１は熱電モジュールで、対
向する２平面の一方に放熱面１ａ、他方に吸熱面１ｂを
有する。２は片面に複数のフィン２ａを備えた放熱用ヒ
ートシンクで、フィン２ａの背面側が熱電モジュール１
の放熱面１ａと熱的に接合されている。３は片面に複数
のフィン３ａを備えた冷却用ヒートシンクで、フィン３
ａの背面側がブロック４を介して熱電モジュール１の吸
熱面１ｂと熱的に接合されている。

【０００８】以上のように構成された従来の熱電装置を
冷蔵庫等に用いる一般的な場合には、庫内側と庫外側を
分ける断熱壁の一部に貫通孔を設け、放熱用ヒートシン
ク２が庫外側に、また冷却用ヒートシンク３が庫内側に
位置するように貫通孔を挟んで取り付けられる。

【０００９】図８において、５は断熱壁であり、断熱壁
５に設けられた貫通部分に熱電モジュール１とブロック
４が挿入され、断熱壁５の両側に放熱用ヒートシンク２
と冷却用ヒートシンク３が突出している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術は、庫外側から庫内側への熱侵入量を抑えるため
に、断熱壁５に設ける貫通孔を最小限に抑える必要があ
る。また、放熱用ヒートシンク２や冷却用ヒートシンク
３は、熱交換する気流の熱伝達率の低さから、伝熱面積
を拡大するために平面方向の大きさを熱電モジュール１
よりも大きくする必要があり、さらに熱電モジュール１
への電気入力の分だけ冷却量よりも放熱量のほうが大き
くなるので、通常は冷却用ヒートシンク３よりも放熱用
ヒートシンク２のほうがさらに大きい。

【００１１】これらを満足するため、放熱用ヒートシン
ク２と冷却用ヒートシンク３は断熱壁５を挟んで取り付
けられる構造となり、断熱壁５の厚さと熱電モジュール
１の厚さとの差をブロック４で補うこととなる。

【００１２】そのため、接合部の増加による接触熱抵抗
の増加とブロック４内部の熱抵抗の発生によって、庫内
側の気流と熱電モジュール１との間の冷却側の全熱抵抗
が大きくなり、熱電モジュール１の放熱面１ａと吸熱面
１ｂとの温度差が大きくなって熱電モジュール１の冷却
効率が低くなるという課題を有していた。

【００１３】また前述のように放熱用ヒートシンク２や
冷却用ヒートシンク３が断熱壁５から突出することとな
り、断熱壁５の厚さ方向に熱電装置をコンパクトにでき
ないという課題を有していた。

【００１４】さらに放熱用ヒートシンク２や冷却用ヒー
トシンク３の大きさが断熱壁５の貫通孔よりも大きいた
めに、放熱用ヒートシンク２や冷却用ヒートシンク３の
少なくともいずれか一方は、熱電モジュール１とブロッ
ク４を断熱壁５の貫通孔に挿入後、それらと接合する必
要があり、熱電装置としてユニット化できずに組み立て
工程が複雑になるという課題を有していた。

【００１５】そこで本発明は、従来技術の上記したよう
な課題を解決するもので、ブロックなど熱抵抗を増加さ
せる部品を使用せずに熱電装置を貯蔵庫等に取り付ける
ことを可能にして、熱電装置の冷却効率を高めることを
目的とする。また熱電装置をコンパクトにすることを目
的とする。さらに熱電装置の貯蔵庫等への組み込みを容
易にすることを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の請求項１記載の熱電装置の発明は、放熱面と吸
熱面とが対向し所定の電圧をかけると放熱面から放熱し
吸熱面から吸熱する熱電モジュールと、前記放熱面より
大きい接合面が前記放熱面を完全に覆うように前記放熱
面に接合され前記放熱面と熱交換する放熱側熱交換手段
と、前記吸熱面より大きい接合面が前記吸熱面を完全に
覆うように前記吸熱面に接合され前記吸熱面と熱交換す
る吸熱側熱交換手段と、前記熱電モジュールの外周面の
少なくとも一つの面と前記放熱側熱交換手段の前記接合
面と前記吸熱側熱交換手段の前記接合面とで囲まれた空
間を埋めるように設けられた真空断熱材とから熱電装置
を構成するものである。

【００１７】請求項１記載の発明は、熱電モジュールの
外周面と放熱側熱交換手段の接合面と吸熱側熱交換手段
の接合面とで囲まれた空間を埋めるように真空断熱材を
設けるものであり、真空断熱材は、発泡断熱材より断熱
性能が高いため、発泡断熱材より断熱材を薄くできるの
で、放熱側熱交換手段と吸熱側熱交換手段との間隔を狭
くでき、厚み調整用の部品であるブロックを介在させず
に直接、熱電モジュールの伝熱面（放熱面と吸熱面）に
放熱側熱交換手段と吸熱側熱交換手段とを接合すること
が可能になり、熱電装置の冷却効率を高めることができ
る。

【００１８】また、放熱側熱交換手段と吸熱側熱交換手
段との間隔を狭くできるため、熱電装置をコンパクトに
でき、熱電モジュールの外周面と放熱側熱交換手段の接
合面と吸熱側熱交換手段の接合面とで囲まれた空間を埋
めるように真空断熱材を設けたため、放熱側熱交換手段
と吸熱側熱交換手段のどちらか接合面が大きい方の熱交
換手段を除く熱電装置の大きさに合わせた貫通孔を形成
した断熱壁（断熱箱体）に対して、その貫通孔に挿入嵌
合させることにより、一動作で簡単に熱電装置を貯蔵庫
等に取付け（組み込み）でき、そのため、熱電装置のユ
ニット化が可能である。

【００１９】また、請求項２記載の熱電装置の発明は、
請求項１記載の発明における熱電モジュールを、放熱側
熱交換手段または吸熱側熱交換手段の接合面に平行に並
べられた複数の熱電モジュール単体で構成するものであ
り、放熱側熱交換手段または吸熱側熱交換手段と熱電モ
ジュールとの接触面積が増えることにより、放熱側熱交
換手段または吸熱側熱交換手段と熱電モジュールとの熱
交換量が増え、熱電装置の冷却能力を高めることができ
る。また、複数の熱電モジュール単体を放熱側熱交換手
段または吸熱側熱交換手段の接合面に平行に並べること
により、熱電モジュールの外周面と放熱側熱交換手段の
接合面と吸熱側熱交換手段の接合面とで囲まれた空間が
小さくなり、その空間を埋めるために設けられる真空断
熱材の量を少なくできる。

【００２０】また、請求項３記載の熱電装置の発明は、
請求項１記載の発明における熱電モジュールを、放熱側
熱交換手段または吸熱側熱交換手段の接合面に垂直に重
ねた複数の熱電モジュール単体で構成するものであり、
積層された（重ねた）熱電モジュール両端の放熱面の温
度差を大きくすることによって、冷却温度を下げること
ができる。また、真空断熱材の厚みを熱電モジュールの
厚みに合わせる場合に、一つの熱電モジュール（単体）
に合わせた厚みの真空断熱材では充分な断熱性能が得ら
れない場合であっても、複数の熱電モジュール単体を重
ねて熱電モジュールを厚くすると、真空断熱材の厚みを
厚くできるため、真空断熱材の断熱性能が向上し、放熱
側熱交換手段と吸熱側熱交換手段との間の熱の移動量が
少なくなって、熱電装置の冷却効率を高めることができ
る。

【００２１】また、請求項４記載の熱電装置の発明は、
請求項１から３のいずれか一項記載の発明における放熱
側熱交換手段と吸熱側熱交換手段の一方または両方を、
反接合面側に空気と熱交換するための複数のフィンを備
えたヒートシンクとするものであり、請求項１から３の
いずれか一項記載の発明は、放熱側熱交換手段と吸熱側
熱交換手段の一方または両方をヒートシンクとした熱電
装置に適用することができる。

【００２２】また、請求項５記載の熱電装置の発明は、
請求項１から３のいずれか一項記載の発明における放熱
側熱交換手段と吸熱側熱交換手段の少なくとも一方を、
内部を液体が流れる熱交換器とするものであり、請求項
１から３のいずれか一項記載の発明は、放熱側熱交換手
段と吸熱側熱交換手段の少なくとも一方を、内部を液体
が流れる熱交換器とした熱電装置に適用することができ
る。

【００２３】また、請求項６記載の熱電装置の発明は、
請求項１から３のいずれか一項記載の発明における放熱
側熱交換手段と吸熱側熱交換手段の少なくとも一方を、
ヒートパイプとするものであり、請求項１から３のいず
れか一項記載の発明は、放熱側熱交換手段と吸熱側熱交
換手段の少なくとも一方を、ヒートパイプとした熱電装
置に適用することができる。

【００２４】また、請求項７記載の熱電装置の発明は、
請求項１から６のいずれか一項記載の発明における真空
断熱材を、熱電モジュールと略同一の厚みを有し、前記
熱電モジュールの大きさに合わせた前記熱電モジュール
を収納可能な孔または切り欠きを有する板状としたもの
であり、熱電モジュールの外周面と放熱側熱交換手段の
接合面と吸熱側熱交換手段の接合面とで囲まれた空間を
埋める真空断熱材として、孔または切り欠きを有する一
つの板状の真空断熱材を使用することにより、複数の板
状の真空断熱材を組み合わせて熱電モジュールを取り囲
む場合よりも、高い断熱性能が得られ、熱電装置の冷却
効率を高めることができる。また、孔または切り欠きを
有する一つの板状の真空断熱材を使用することにより、
複数の板状の真空断熱材を組み合わせて熱電モジュール
を取り囲む場合よりも、熱電装置の組み立てが簡単であ
る。

【００２５】また、請求項８記載の熱電装置の発明は、
請求項１から６のいずれか一項記載の発明における真空
断熱材を、熱電モジュールより厚みが厚く、前記熱電モ
ジュールの大きさに合わせた前記熱電モジュールを収納
可能な孔または切り欠きを有する板状とし、請求項１か
ら６のいずれか一項記載の発明における放熱側熱交換手
段と吸熱側熱交換手段の少なくとも一方が、接合面に前
記孔または切り欠きと係合し前記真空断熱材に対する前
記熱電モジュールの厚み不足を補う突起を有するもので
ある。

【００２６】請求項８記載の発明では、請求項７記載の
発明と同様に、孔または切り欠きを有する一つの板状の
真空断熱材を使用することにより、高い断熱性能が得ら
れ、熱電装置の冷却効率を高めることができ、また、熱
電装置の組み立てが簡単である。また、断熱性能を確保
するために真空断熱材の厚みを熱電モジュールの厚みが
より厚くした場合でも、放熱側熱交換手段と吸熱側熱交
換手段の少なくとも一方の接合面に、真空断熱材の孔ま
たは切り欠きと係合し真空断熱材に対する熱電モジュー
ルの厚み不足を補う突起を設けることにより、厚み調整
用の部品であるブロックを介在させずに直接、熱電モジ
ュールの伝熱面（放熱面と吸熱面）に放熱側熱交換手段
と吸熱側熱交換手段とを接合することが可能になり、熱
電装置の冷却効率を高めることができる。

【００２７】また、請求項９記載の熱電装置の発明は、
請求項１から８のいずれか一項記載の発明において、厚
み寸法を除く真空断熱材の外形寸法を、放熱側熱交換手
段と吸熱側熱交換手段のどちらか接合面が小さい方の接
合面の寸法と略同一にするものであり、放熱側熱交換手
段と吸熱側熱交換手段のどちらか接合面が小さい方の接
合面の寸法と略同一の貫通孔を形成した断熱壁（断熱箱
体）に対して、その貫通孔に挿入嵌合させることによ
り、一動作で簡単に熱電装置を貯蔵庫等に取付け（組み
込み）でき、孔の貫通方向に対して貫通孔の大きさが変
化しないので貫通孔を形成が容易であり、断熱壁（断熱
箱体）の貫通孔に熱電装置を取付け（組み込み）後は真
空断熱材が外から見えないため、真空断熱材を損傷から
保護でき、真空断熱材の長期にわたる信頼性を確保でき
る。

【００２８】また、請求項１０記載の貯蔵庫の発明は、
請求項１から９のいずれか一項記載の熱電装置の大きさ
に合わせて形成された貫通孔を有する断熱箱体と、前記
貫通孔に挿入嵌合され取付けられた前記熱電装置とを備
えたものであり、組み立て（製造）、分解（メンテナン
ス）が容易で、冷却効率が高く、省エネであり、熱電装
置が小型軽量化されたことにより、貯蔵庫の軽量化が図
れる。

【００２９】また、放熱側熱交換手段（庫外側の熱交換
手段）の接合面が吸熱側熱交換手段（庫内側の熱交換手
段）の接合面より大きくて断熱箱体の外側（庫外側）か
ら熱電装置が取り付けられている場合は、吸熱側熱交換
手段（庫内側の熱交換手段）の庫内側への突出量を少な
くでき、突出量が少なくなった分だけ庫内の有効スペー
スを拡大できる。逆に吸熱側熱交換手段（庫内側の熱交
換手段）の接合面が放熱側熱交換手段（庫外側の熱交換
手段）の接合面より大きくて断熱箱体の内側（庫内側）
から熱電装置が取り付けられている場合は、放熱側熱交
換手段（庫外側の熱交換手段）の庫外側（放熱室または
放熱空間）への突出量を少なくでき、突出量が少なくな
った分だけ貯蔵庫の外形寸法（通常は奥行き寸法）を小
さくできる。

【００３０】また、請求項１１記載の貯蔵庫の発明は、
請求項７または８記載の熱電装置の真空断熱材が、放熱
側熱交換手段と吸熱側熱交換手段の両方の接合面より広
く、断熱箱体の少なくとも一部の断熱壁を構成するもの
であり、熱電装置の真空断熱材を、断熱箱体の少なくと
も一部の断熱壁として、熱電装置を取り付ける前の未完
成の断熱箱体に取り付けることにより、断熱箱体が完成
すると同時に、断熱箱体に熱電装置を取り付けることが
できる。このとき、真空断熱材の表面が補強されていれ
ば、真空断熱材をそのまま断熱箱体の少なくとも一部の
断熱壁として使用することが可能である。また、断熱箱
体の少なくとも一部の断熱壁を真空断熱材で構成する場
合、真空断熱材は発泡断熱材より断熱性能が高く、その
ため、発泡断熱材より断熱壁の厚みを薄くできるので、
断熱壁を薄くした分だけ、貯蔵庫の庫内を広くしたり、
貯蔵庫の外形寸法を小さくしたりできる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。

【００３２】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１による熱電装置を、貯蔵庫の断熱箱体を構成する
断熱壁の貫通孔に挿入嵌合させて取付けた状態を示す縦
断面図である。

【００３３】図１において、６は熱電モジュールで、両
側に放熱面６ａと吸熱面６ｂとをほぼ平行に有する。７
ａは非通気性の外被材であり、外被材７ａの内部には芯
材７ｂが収容され、外被材７ａの内部が減圧状態に保た
れて、真空断熱材７を構成している。真空断熱材７は、
１．３〜１３３Ｐａの真空度で製造可能であり、従来の
発泡ウレタン等の断熱材と比べて約２〜３倍の断熱性能
を示すことが知られている。

【００３４】ここで、外被材７ａは、ガスバリヤ性に優
れたプラスチックラミネート袋であり、最外層がナイロ
ン（１５μｍ）、その内側がポリエチレンテレフタレー
ト（１２μｍ）、中間層がアルミ箔（６μｍ）、最内層
が熱溶着層であり低密度ポリエチレン（１００μｍ）か
らなる４層構成である。最外層およびその内側は、外部
からの耐衝撃性、耐摩耗性に優れた材料で、上記の他、
二軸延伸ポリプロピレンなどが使用でき、これら３種の
材料の少なくとも１種類が含まれることが好ましい。中
間層はガスバリヤ性に優れた材料で、アルミ箔の他、ア
ルミ蒸着層を有するガスバリヤ性材料等も使用できる。
最内層が熱溶着性材料であり、上記の他、高密度ポリエ
チレン、非晶質ポリプロピレン、アモルファスポリエチ
レンテレフタレート、エチレンビニルアルコール共重合
体等が使用でき、シール安定性の点から融点の低いもの
が好ましい。

【００３５】また、芯材７ｂは、外被材７ａによって減
圧密封される空間が大気圧力によって潰されるのを防止
するためのものであり、完全連通構造の多孔質体が使用
でき、好ましくは、低真空でも高い断熱性能を発揮する
微細孔のものが良い。例えば、非晶質シリカ粉末、連続
気泡構造のウレタンフォーム、微細繊維グラスウール等
があり、特に微細繊維グラスウールは、優れた断熱性能
を有し、真空断熱容器を形成したときに可撓性を有する
点から好ましい。また、シリカ粉末に限定されるもので
はなく、パーライト粉末や珪酸カルシウム板、連通フォ
ーム、グラスウールなどの公知材料を使用しても良い。

【００３６】主要構成材料は以上であるが、特に高温で
使用される場合、あるいは、要求性能および耐用寿命が
厳しい場合、補助的に水分吸着剤、あるいは空気吸着物
質として常温活性型ゲッター等を用いることが好まし
い。水分吸着剤としてはゼオライトに限定されるもので
はなく、水酸化カルシウムや塩化カルシウム、塩化リチ
ウム、活性炭やシリカゲルなど、一般公知の水分吸着剤
を使用できる。吸着能力的には、水酸化カルシウムや塩
化カルシウム、塩化リチウムなどの化学吸着が優れてい
るが、取り扱い性を考慮すると物理吸着であるゼオライ
ト活性炭などが適している。

【００３７】また、真空断熱材７には貫通口（孔）８が
備えられており、貫通口（孔）８に熱電モジュール６の
放熱面６ａと吸熱面６ｂが貫通口（孔）８の孔形成方向
に対して垂直に配置している。９は複数のフィン９ａを
備えた放熱用ヒートシンクで、フィン９ａの背面側は熱
電モジュール６の放熱面６ａと直接または間接的に熱的
に接合されている。１０は複数のフィン１０ａを備えた
冷却用ヒートシンクで、フィン１０ａの背面側は熱電モ
ジュール６の吸熱面６ｂと直接または間接的に熱的に接
合されている。

【００３８】放熱用ヒートシンク９と冷却用ヒートシン
ク１０は、アルミニウム等の熱伝導性に優れた素材によ
って作られたものである。放熱用ヒートシンク９と冷却
用ヒートシンク１０は、いずれもベースとなる熱電モジ
ュール６から熱を拡散する板状部を持ち、その表面側に
多数のフィン９ａ，１０ａが設けられたものである。

【００３９】また放熱用ヒートシンク９と冷却用ヒート
シンク１０は、フィン９ａ，１０ａの形状を板状部の表
面を薄く削り、削り部を起立させたものや、フィン９
ａ，１０ａが略Ｌ字型または略Ｉ字型の薄い板状の部材
であり、放熱用ヒートシンク９と冷却用ヒートシンク１
０の板状部の表面側にカシメあるいは超音波溶接等の加
工を行い、接合したものがある。

【００４０】以上のように構成された熱電装置を貯蔵庫
等に用いる場合には、庫内側と庫外側を分ける断熱壁の
一部に貫通孔を設けて、放熱用ヒートシンクが庫外側
に、また冷却用ヒートシンクが庫内側に向くように貫通
孔に熱電装置が取り付けられる。

【００４１】図１において、１１は貯蔵庫の断熱箱体を
構成する断熱壁であり、断熱壁１１に設けられた貫通部
分に熱電モジュール６を真空断熱材７に備えた貫通口
（孔）８内に収容し、冷却用ヒートシンク１０と放熱用
ヒートシンク９とが既に接合された状態で挿入される。
そして、放熱用ヒートシンク９のみが断熱壁１１の庫外
側に突出し、冷却用ヒートシンク１０は、真空断熱材７
とともに断熱壁１１の貫通孔に挿入された状態となる。
一般的には断熱壁１１は、表裏面に薄い鋼板または真空
成形されたプラスチック部材が使用され、その内部に発
泡ウレタン等の断熱材が充填されたものである。

【００４２】熱電モジュール６に所定の電流を流す（電
圧をかける）と、放熱面６ａが加熱され、吸熱面６ｂが
冷却される。庫内側では、吸熱面６ｂが冷却されると冷
却用ヒートシンク１０は吸熱面６ｂによってほぼ直接冷
却され、さらに庫内側の気流が冷却用ヒートシンク１０
によって冷却される。この過程により、熱電モジュール
６によって庫内側の気流が効率良く冷却されることにな
る。

【００４３】また庫外側では、放熱面６ａが加熱される
と放熱用ヒートシンク９は放熱面６ａによってほぼ直接
加熱され、さらに庫外側の気流が放熱用ヒートシンク９
によって加熱される。この過程により、熱電モジュール
６からの熱が庫外側の気流に効率良く排熱されることに
なる。さらに熱電モジュール６の周囲が真空断熱材７に
保持されるため、熱電モジュール６内部での対流や熱伝
導による熱移動を抑え、熱電モジュール６の効率が向上
する。

【００４４】以上のように本発明の実施の形態１の熱電
装置は、吸熱面６ｂと放熱面６ａとを有し電流を流す
（電圧をかける）ことにより放熱面６ａが加熱され吸熱
面６ｂが冷却される熱電モジュール６と、真空断熱材７
が少なくとも非通気性の外被材７ａと断熱性を有する芯
材７ｂで構成され、かつ外被材７ａ内部が減圧状態に保
たれていて、真空断熱材７に貫通口（孔）８を備え、熱
電モジュール６が貫通口（孔）８内に熱電モジュール６
の冷却面６ｂまたは放熱面６ａを貫通口（孔）８の穴形
成方向に対して垂直に配置していることにより、優れた
断熱性能を有する真空断熱材７が熱電モジュール６の周
囲に一体で構成するので、従来熱電装置周囲における断
熱性を確保するため必要であった壁厚を小さくすること
ができる。また、熱電モジュール６周囲からの熱リーク
をコンパクトな領域で抑えて、従来必要であった厚さ調
整用のブロックなどの熱抵抗やその接合部で生じる接触
熱抵抗の増加を抑制することができ、熱電装置の冷却効
率を高めることができる。

【００４５】さらに熱電モジュール６の放熱面６ａと吸
熱面６ｂが直接または間接的に熱的に放熱用ヒートシン
ク９または冷却用ヒートシンク１０と接合することによ
り、熱電装置に気流と熱交換する機能を追加するととも
に、放熱用ヒートシンク９や冷却用ヒートシンク１０の
背面で熱電モジュール６の周囲を真空断熱材７で完全に
断熱することができ、さらに放熱用ヒートシンク９や冷
却用ヒートシンク１０を含めた熱電装置をコンパクト化
し、冷却用ヒートシンク１０を庫内側に突出させずに庫
内容積を拡げることができる。

【００４６】また放熱用ヒートシンク９と冷却用ヒート
シンク１０の両方を熱電モジュール６に接合した状態で
断熱壁１１に取り付けが可能となり、熱電装置としての
ユニット化により組み込み工程が単純化できる。熱電モ
ジュールを使用しているので軽量である。また、設置姿
勢に制約を受けない。

【００４７】また、本発明の実施の形態１では、放熱用
ヒートシンク９が庫外側に、また冷却用ヒートシンク１
０が庫内側に向くように貯蔵庫に熱電装置が取り付けら
れるが、放熱用ヒートシンク９が庫内側に、また冷却用
ヒートシンク１０が庫外側に向くように熱電装置を取り
付けて、庫内側を加温庫として使用することもできる。

【００４８】また、本発明の実施の形態１では、放熱用
ヒートシンク９が庫外側に、また冷却用ヒートシンク１
０が庫内側に向くように貯蔵庫に熱電装置が取り付けら
れ、庫内側が冷蔵庫また冷凍庫としているが、熱電装置
を本発明の実施の形態１のように取り付けても、熱電モ
ジュール６へ供給する電流方向を切り替えられる電流供
給装置を使用することにより冷温蔵庫として使用するこ
とができる。

【００４９】以上、整理すると本実施の形態の熱電装置
は、放熱面６ａと吸熱面６ｂとが対向し所定の電圧をか
けると放熱面６ａから放熱し吸熱面６ｂから吸熱する熱
電モジュール６と、放熱面６ａより大きい接合面が放熱
面６ａを完全に覆うように放熱面６ａに接合され放熱面
６ａと熱交換する放熱用ヒートシンク（放熱側熱交換手
段）９と、吸熱面６ｂより大きい接合面が吸熱面６ｂを
完全に覆うように吸熱面６ｂに接合され吸熱面６ｂと熱
交換する冷却用ヒートシンク（吸熱側熱交換手段）１０
と、熱電モジュール６の外周面（放熱面６ａと吸熱面６
ｂに垂直な四面）と放熱用ヒートシンク（放熱側熱交換
手段）９の接合面と冷却用ヒートシンク（吸熱側熱交換
手段）１０の接合面とで囲まれた空間を埋めるように設
けられた真空断熱材７とから熱電装置を構成するもので
ある。

【００５０】本実施の形態は、熱電モジュール６の外周
面（四面）と放熱用ヒートシンク（放熱側熱交換手段）
９の接合面と冷却用ヒートシンク（吸熱側熱交換手段）
１０の接合面とで囲まれた空間を埋めるように真空断熱
材７を設けるものであり、真空断熱材７は、発泡断熱材
より断熱性能が高いため、発泡断熱材より断熱材を薄く
できるので、放熱用ヒートシンク（放熱側熱交換手段）
９と冷却用ヒートシンク（吸熱側熱交換手段）１０との
間隔を狭くでき、厚み調整用の部品であるブロックを介
在させずに直接、熱電モジュール６の伝熱面（放熱面６
ａと吸熱面６ｂ）に放熱用ヒートシンク（放熱側熱交換
手段）９と冷却用ヒートシンク（吸熱側熱交換手段）１
０とを接合することが可能になり、熱電装置の冷却効率
を高めることができる。

【００５１】また、放熱用ヒートシンク（放熱側熱交換
手段）９と冷却用ヒートシンク（吸熱側熱交換手段）１
０との間隔を狭くできるため、熱電装置をコンパクトに
でき、熱電モジュール６の外周面と放熱用ヒートシンク
（放熱側熱交換手段）９の接合面と冷却用ヒートシンク
（吸熱側熱交換手段）１０の接合面とで囲まれた空間を
埋めるように真空断熱材７を設けたため、放熱用ヒート
シンク（放熱側熱交換手段）９と冷却用ヒートシンク
（吸熱側熱交換手段）１０のどちらか接合面が大きい方
の熱交換手段を除く熱電装置の大きさに合わせた貫通孔
を形成した断熱壁（断熱箱体）１１に対して、その貫通
孔に挿入嵌合させることにより、一動作で簡単に熱電装
置を貯蔵庫等に取付け（組み込み）でき、そのため、熱
電装置のユニット化が可能である。

【００５２】なお、本実施の形態では、冷却用ヒートシ
ンク１０（放熱側熱交換手段９と吸熱側熱交換手段１０
のうちの小さい方）の接合面の中央部に、熱電モジュー
ル６を配置しているため、真空断熱材７が熱電モジュー
ル６の外周面の全て（四面）を囲んでいるが、熱電モジ
ュール６が冷却用ヒートシンク（吸熱側熱交換手段）１
０の接合面の角部を除く一辺に合わせて配置する場合
は、真空断熱材７が熱電モジュール６の外周面の３面を
覆う。また、熱電モジュール６が冷却用ヒートシンク
（吸熱側熱交換手段）１０の接合面の角部に合わせて配
置する場合は、真空断熱材７が熱電モジュール６の外周
面の２面を覆う。また、熱電モジュール６の一辺が冷却
用ヒートシンク（吸熱側熱交換手段）１０の接合面の一
辺と同じ長さで、熱電モジュール６が冷却用ヒートシン
ク（吸熱側熱交換手段）１０の接合面の片側を覆うよう
に配置する場合は、真空断熱材７が熱電モジュール６の
隣に位置して熱電モジュール６の外周面の１面を覆う。

【００５３】また、本実施の形態は、熱電モジュール６
の伝熱面（放熱面６ａと吸熱面６ｂ）に接合する放熱側
熱交換手段と吸熱側熱交換手段の両方を、反接合面側に
空気と熱交換するための複数のフィン９ａ，１０ａを備
えたヒートシンクとするものであり、熱電モジュール６
に所定の電圧をかけた（所定の電流を流した）時に、放
熱用ヒートシンク９を介して放熱用ヒートシンク９のフ
ィン９ａの周囲の空気と熱電モジュール６の放熱面６ａ
とで熱交換を行い、熱電モジュール６の放熱面６ａで発
生する熱を放熱用ヒートシンク９のフィン９ａの周囲の
空気に放熱する。また、冷却用ヒートシンク１０を介し
て冷却用ヒートシンク１０のフィン１０ａの周囲の空気
と熱電モジュール６の吸熱面６ｂとで熱交換を行い、冷
却用ヒートシンク１０のフィン１０ａの周囲の空気の熱
が熱電モジュール６の吸熱面６ｂに伝導し、それによ
り、冷却用ヒートシンク１０のフィン１０ａの周囲の空
気が冷却される。

【００５４】そして、放熱用ヒートシンク９が庫外側
に、また冷却用ヒートシンク１０が庫内側に向くように
貯蔵庫に熱電装置を取り付けた場合には、冷却用ヒート
シンク１０と熱電モジュール６と放熱用ヒートシンク９
とを介して、庫内の空気の熱が庫外の空気に放熱され、
結果として、庫内が冷却される。換言すれば、庫内の空
気の温度が庫外の空気の温度より所定温度（熱電モジュ
ール６の放熱面６ａと吸熱面６ｂとの温度差に近い温
度）だけ低くなる。

【００５５】また、本実施の形態は、熱電モジュール６
と略同一の厚みを有し、熱電モジュール６の大きさに合
わせた熱電モジュール６を収納可能な孔８を有する板状
の真空断熱材７を、熱電装置に使用したものである。

【００５６】熱電モジュール６の外周面と放熱用ヒート
シンク（放熱側熱交換手段）９の接合面と冷却用ヒート
シンク（吸熱側熱交換手段）１０の接合面とで囲まれた
空間を埋める真空断熱材７として、孔８を有する一つの
板状の真空断熱材を使用することにより、複数の板状の
真空断熱材を組み合わせて熱電モジュール６を取り囲む
場合よりも、高い断熱性能が得られ、熱電装置の冷却効
率を高めることができる。

【００５７】また、孔８を有する一つの板状の真空断熱
材７を使用することにより、複数の板状の真空断熱材を
組み合わせて熱電モジュール６を取り囲む場合よりも、
熱電装置の組み立てが簡単である。

【００５８】なお、真空断熱材７で、熱電モジュール６
の外周面の３面または２面を覆う場合は、切り欠きを有
する一つの板状の真空断熱材７を使用する。

【００５９】また、本実施の形態は、厚み寸法を除く真
空断熱材７の外形寸法を、放熱用ヒートシンク（放熱側
熱交換手段）９と冷却用ヒートシンク（吸熱側熱交換手
段）１０のうちの接合面が小さい方の冷却用ヒートシン
ク（吸熱側熱交換手段）１０の接合面の寸法と略同一に
するものである。

【００６０】放熱用ヒートシンク（放熱側熱交換手段）
９と冷却用ヒートシンク（吸熱側熱交換手段）１０のう
ちの接合面が小さい方の冷却用ヒートシンク（吸熱側熱
交換手段）１０の接合面の寸法と略同一の貫通孔を形成
した断熱壁（断熱箱体）１１に対して、その貫通孔に挿
入嵌合させることにより、一動作で簡単に熱電装置を貯
蔵庫等に取付け（組み込み）でき、孔の貫通方向に対し
て貫通孔の大きさが変化しないので貫通孔を形成が容易
であり、断熱壁（断熱箱体）１１の貫通孔に熱電装置を
取付け（組み込み）後は真空断熱材７が外から見えない
ため、真空断熱材７を損傷から保護でき、真空断熱材７
の長期にわたる信頼性を確保できる。

【００６１】また、本実施の形態の貯蔵庫は、熱電装置
の大きさに合わせて形成された貫通孔を有する断熱箱体
と、貫通孔に挿入嵌合され取付けられた熱電装置とを備
えたものであり、組み立て（製造）、分解（メンテナン
ス）が容易で、冷却効率が高く、省エネであり、熱電装
置が小型軽量化されたことにより、貯蔵庫の軽量化が図
れる。

【００６２】また、本実施の形態は、庫外側の熱交換手
段である放熱用ヒートシンク（放熱側熱交換手段）９の
接合面が、庫内側の熱交換手段である冷却用ヒートシン
ク（吸熱側熱交換手段）１０の接合面より大きいため、
断熱箱体の外側（庫外側）から熱電装置を取り付けてい
るので、庫内側の熱交換手段である冷却用ヒートシンク
（吸熱側熱交換手段）１０の庫内側への突出量を少なく
でき、突出量が少なくなった分だけ庫内の有効スペース
を拡大できる。

【００６３】もし、逆に、庫内側の熱交換手段である冷
却用ヒートシンク（吸熱側熱交換手段）１０の接合面が
庫外側の熱交換手段である放熱用ヒートシンク（放熱側
熱交換手段）９の接合面より大きくて断熱箱体の内側
（庫内側）から熱電装置が取り付けられる場合は、庫外
側の熱交換手段である放熱用ヒートシンク（放熱側熱交
換手段）９の庫外側（放熱室または放熱空間）への突出
量を少なくでき、突出量が少なくなった分だけ貯蔵庫の
外形寸法（通常は奥行き寸法）を小さくできる。

【００６４】（実施の形態２）以下、本発明の実施の形
態２による熱電装置について、図２を参照しながら説明
するが、実施の形態１と同一構成については同一符号を
付してその詳細な説明は省略する。

【００６５】図２は、本発明の実施の形態２による熱電
装置の縦断面図である。

【００６６】実施の形態１の熱電装置では、真空断熱材
７に備えた貫通口（孔）８に収容された熱電モジュール
６は１個としたが、実施の形態２では、図２に示すよう
に、熱電モジュール６は真空断熱材７の貫通口（孔）８
の穴形成方向に対して垂直な平面方向に複数個配置して
いる。

【００６７】実施の形態２による熱電装置は、熱電モジ
ュール６を、放熱用ヒートシンク（放熱側熱交換手段）
９または冷却用ヒートシンク（吸熱側熱交換手段）１０
の接合面に平行に並べられた複数の熱電モジュール単体
６で構成するものであり、その他の構成は、実施の形態
１の熱電装置と同一である。

【００６８】本実施の形態では、放熱用ヒートシンク
（放熱側熱交換手段）９または冷却用ヒートシンク（吸
熱側熱交換手段）１０と熱電モジュール６との接触面積
が増えることにより、放熱用ヒートシンク（放熱側熱交
換手段）９または冷却用ヒートシンク（吸熱側熱交換手
段）１０と熱電モジュール６との熱交換量が増え、熱電
装置の冷却能力を高めることができる。また、複数の熱
電モジュール単体６を放熱用ヒートシンク（放熱側熱交
換手段）９または冷却用ヒートシンク（吸熱側熱交換手
段）１０の接合面に平行に並べることにより、熱電モジ
ュール６の外周面と放熱用ヒートシンク（放熱側熱交換
手段）９の接合面と冷却用ヒートシンク（吸熱側熱交換
手段）１０の接合面とで囲まれた空間が小さくなり、そ
の空間を埋めるために設けられる真空断熱材７の量を少
なくできる。

【００６９】（実施の形態３）以下、本発明の実施の形
態３による熱電装置について、図３を参照しながら説明
するが、実施の形態１と同一構成については同一符号を
付してその詳細な説明は省略する。

【００７０】図３は、本発明の実施の形態３による熱電
装置の縦断面図である。

【００７１】実施の形態１の熱電装置では、真空断熱材
７に備えた貫通口（孔）８に収容された熱電モジュール
６は１段としたが、実施の形態３では、図３に示すよう
に、熱電モジュール６は真空断熱材７の貫通口（孔）８
の穴形成方向に複数段積層している。

【００７２】これにより、真空断熱材７の貫通口（孔）
８の穴形成方向両端の放熱面６ａと吸熱面６ｂの温度差
を大きくすることによって、冷却用ヒートシンク１０の
温度をさらに下げ、庫内の気流の冷却温度をさらに下げ
ることができる。

【００７３】実施の形態３による熱電装置は、熱電モジ
ュール６を、放熱用ヒートシンク（放熱側熱交換手段）
９または冷却用ヒートシンク（吸熱側熱交換手段）１０
の接合面に垂直に重ねた複数（２つ）の熱電モジュール
単体６で構成するものであり、積層された（重ねた）熱
電モジュール６両端の放熱面の温度差を大きくすること
によって、冷却温度を下げることができる。

【００７４】また、真空断熱材７の厚みを熱電モジュー
ル６の厚みに合わせる場合に、一つの熱電モジュール
（単体）６に合わせた厚みの真空断熱材７では充分な断
熱性能が得られない場合であっても、複数の熱電モジュ
ール単体６を重ねて熱電モジュール６を厚くすると、真
空断熱材７の厚みを厚くできるため、真空断熱材７の断
熱性能が向上し、放熱用ヒートシンク（放熱側熱交換手
段）９と冷却用ヒートシンク（吸熱側熱交換手段）１０
との間の熱の移動量が少なくなって、熱電装置の冷却効
率を高めることができる。

【００７５】（実施の形態４）以下、本発明の実施の形
態４による熱電装置について、図４を参照しながら説明
するが、実施の形態１と同一構成については同一符号を
付してその詳細な説明は省略する。

【００７６】図４は、本発明の実施の形態４による熱電
装置の縦断面図である。

【００７７】実施の形態１の熱電装置では、熱電モジュ
ール６の放熱面６ａに放熱用ヒートシンク９を接合して
いるが、実施の形態４では、図４に示すように、熱電モ
ジュール６の放熱面６ａに流体流路を構成するパイプ１
２を接合している。

【００７８】これにより、熱電装置に液体と熱交換する
機能を追加し、熱電装置と離れたところとの熱移動を可
能にすることができる。

【００７９】実施の形態４による熱電装置は、放熱側熱
交換手段と吸熱側熱交換手段のうちの放熱側熱交換手段
を、流体流路を構成するパイプ（内部を液体が流れる熱
交換器）１２とするものであり、パイプ（放熱側熱交換
手段）１２以外の構成は、実施の形態１の熱電装置と同
一である。

【００８０】（実施の形態５）以下、本発明の実施の形
態５による熱電装置について、図５を参照しながら説明
するが、実施の形態１と同一構成については同一符号を
付してその詳細な説明は省略する。

【００８１】図５は、本発明の実施の形態５による熱電
装置の縦断面図である。

【００８２】実施の形態１の熱電装置では、熱電モジュ
ール６の放熱面６ａに放熱用ヒートシンク９を接合して
いるが、実施の形態５では、図５に示すように、熱電モ
ジュール６の放熱面６ａにヒートパイプ１３を接合して
いる。

【００８３】これにより、 熱電装置に熱電装置と離れ
たところとの熱移動を可能にすることができる。

【００８４】実施の形態５による熱電装置は、放熱側熱
交換手段と吸熱側熱交換手段のうちの放熱側熱交換手段
を、ヒートパイプ１３とするものであり、ヒートパイプ
（放熱側熱交換手段）１３以外の構成は、実施の形態１
の熱電装置と同一である。

【００８５】（実施の形態６）以下、本発明の実施の形
態６による熱電装置について、図６を参照しながら説明
するが、実施の形態１と同一構成については同一符号を
付してその詳細な説明は省略する。

【００８６】図６は、本発明の実施の形態６による熱電
装置の縦断面図である。

【００８７】実施の形態６による熱電装置は、真空断熱
材７を、熱電モジュール６より厚みが厚く、熱電モジュ
ール６の大きさに合わせた熱電モジュール６を収納可能
な孔８を有する板状とし、放熱用ヒートシンク（放熱側
熱交換手段）９と冷却用ヒートシンク（吸熱側熱交換手
段）１０のうちの冷却用ヒートシンク（吸熱側熱交換手
段）１０が、接合面に孔８と係合し真空断熱材７に対す
る熱電モジュール６の厚み不足を補う突起１０ｂを有し
ている。

【００８８】実施の形態６による熱電装置では、孔８を
有する一つの板状の真空断熱材７を使用することによ
り、高い断熱性能が得られ、熱電装置の冷却効率を高め
ることができ、また、熱電装置の組み立てが簡単であ
る。また、断熱性能を確保するために真空断熱材７の厚
みを熱電モジュール６の厚みがより厚くした場合でも、
放熱用ヒートシンク（放熱側熱交換手段）９と冷却用ヒ
ートシンク（吸熱側熱交換手段）１０のうちの冷却用ヒ
ートシンク（吸熱側熱交換手段）１０の接合面に、孔８
と係合し真空断熱材７に対する熱電モジュール６の厚み
不足を補う突起１０ｂを設けることにより、厚み調整用
の部品であるブロックを介在させずに直接、熱電モジュ
ール６の伝熱面（放熱面６ａと吸熱面６ｂ）に放熱用ヒ
ートシンク（放熱側熱交換手段）９と冷却用ヒートシン
ク（吸熱側熱交換手段）１０とを接合することが可能に
なり、熱電装置の冷却効率を高めることができる。

【００８９】なお、冷却用ヒートシンク（吸熱側熱交換
手段）１０の接合面に、孔８と係合し真空断熱材７に対
する熱電モジュール６の厚み不足を補う突起１０ｂを設
ける代わりに、冷却用ヒートシンク（吸熱側熱交換手
段）１０の接合面に厚み調整用の部品であるブロックを
接合する場合は、熱電モジュール６の吸熱面６ｂに、冷
却用ヒートシンク（吸熱側熱交換手段）１０が、直接接
合されていないため、多少冷却性能は低下するが、真空
断熱材７を使用していない場合に較べて、ブロックの厚
みが薄いため、冷却性能の低下は少なく、突起１０ｂを
設ける場合より、製造コストを低減できる。

【００９０】冷却用ヒートシンク（吸熱側熱交換手段）
１０の接合面に厚み調整用の部品であるブロックを接合
する場合は、冷却用ヒートシンク（吸熱側熱交換手段）
１０とブロックとの接合面での熱伝達が充分に行われる
ように、冷却用ヒートシンク（吸熱側熱交換手段）１０
とブロックとを、予め、しっかりと接着しておくことが
好ましい。

【００９１】（実施の形態７）以下、本発明の実施の形
態７による熱電装置について、図７を参照しながら説明
するが、実施の形態１と同一構成については同一符号を
付してその詳細な説明は省略する。

【００９２】図７は、本発明の実施の形態７による熱電
装置の縦断面図である。

【００９３】実施の形態１の貯蔵庫では、断熱箱体を構
成する断熱壁１１は発泡ウレタン等の発泡断熱材で構成
されているが、実施の形態７では、図７に示すように、
熱電装置に使用した貫通口（孔）８を備えた真空断熱材
７が断熱箱体を構成する断熱壁１１の一部を構成してい
る。

【００９４】実施の形態７による熱電装置では、真空断
熱材７が、放熱用ヒートシンク（放熱側熱交換手段）９
と冷却用ヒートシンク（吸熱側熱交換手段）１０の両方
の接合面より広く、断熱箱体の少なくとも一部の断熱壁
を構成するものであり、熱電装置の真空断熱材７を、断
熱箱体の少なくとも一部の断熱壁として、熱電装置を取
り付ける前の未完成の断熱箱体に取り付けることによ
り、断熱箱体が完成すると同時に、断熱箱体に熱電装置
を取り付けることができる。このとき、予め真空断熱材
７の表面を補強しておけば、真空断熱材７をそのまま断
熱箱体の少なくとも一部の断熱壁として使用することが
可能である。また、断熱箱体の少なくとも一部の断熱壁
を真空断熱材７で構成する場合、真空断熱材７は発泡断
熱材より断熱性能が高く、そのため、発泡断熱材より断
熱壁の厚みを薄くできるので、断熱壁を薄くした分だ
け、貯蔵庫の庫内を広くしたり、貯蔵庫の外形寸法を小
さくしたりできる。

【００９５】

【発明の効果】以上、説明したように請求項１記載の発
明は、熱電モジュールの外周面の少なくとも一つの面と
放熱側熱交換手段の接合面と吸熱側熱交換手段の接合面
とで囲まれた空間を埋めるように真空断熱材を設けたの
で、放熱側熱交換手段と吸熱側熱交換手段との間隔を狭
くでき、厚み調整用の部品であるブロックを介在させず
に直接、熱電モジュールの伝熱面（放熱面と吸熱面）に
放熱側熱交換手段と吸熱側熱交換手段とを接合すること
が可能になり、熱電装置の冷却効率を高めることができ
る。

【００９６】また、熱電装置をコンパクトにでき、熱電
装置の大きさに合わせた貫通孔を形成した断熱壁（断熱
箱体）に対して、その貫通孔に挿入嵌合させることによ
り、一動作で簡単に熱電装置を貯蔵庫等に取付け（組み
込み）でき、そのため、熱電装置のユニット化が可能で
ある。

【００９７】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明における熱電モジュールを、放熱側熱交換手段
または吸熱側熱交換手段の接合面に平行に並べられた複
数の熱電モジュール単体で構成したので、熱電装置の冷
却能力を高めることができ、また、その空間を埋めるた
めに設けられる真空断熱材の量を少なくできる。

【００９８】また、請求項３記載の発明は、請求項１記
載の発明における熱電モジュールを、放熱側熱交換手段
または吸熱側熱交換手段の接合面に垂直に重ねた複数の
熱電モジュール単体で構成したので、積層された（重ね
た）熱電モジュール両端の放熱面の温度差を大きくし
て、冷却温度を下げることができる。

【００９９】また、真空断熱材の厚みを熱電モジュール
の厚みに合わせる場合に、真空断熱材の厚みを厚くでき
るため、真空断熱材の断熱性能が向上し、放熱側熱交換
手段と吸熱側熱交換手段との間の熱の移動量が少なくな
って、熱電装置の冷却効率を高めることができる。

【０１００】また、請求項４記載の発明では、請求項１
から３のいずれか一項記載の発明における放熱側熱交換
手段と吸熱側熱交換手段の一方または両方を、反接合面
側に空気と熱交換するための複数のフィンを備えたヒー
トシンクとすることができる。

【０１０１】また、請求項５記載の発明では、請求項１
から３のいずれか一項記載の発明における放熱側熱交換
手段と吸熱側熱交換手段の少なくとも一方を、内部を液
体が流れる熱交換器とすることができる。

【０１０２】また、請求項６記載の発明では、請求項１
から３のいずれか一項記載の発明における放熱側熱交換
手段と吸熱側熱交換手段の少なくとも一方を、ヒートパ
イプとすることができる。

【０１０３】また、請求項７記載の発明は、熱電モジュ
ールの外周面と放熱側熱交換手段の接合面と吸熱側熱交
換手段の接合面とで囲まれた空間を埋める真空断熱材と
して、孔または切り欠きを有する一つの板状の真空断熱
材を使用したことにより、高い断熱性能が得られ、熱電
装置の冷却効率を高めることができ、また、熱電装置の
組み立てが簡単である。

【０１０４】また、請求項８記載の発明では、請求項７
記載の発明の効果に加えて、断熱性能を確保するために
真空断熱材の厚みを熱電モジュールの厚みがより厚くし
た場合でも、放熱側熱交換手段と吸熱側熱交換手段の少
なくとも一方の接合面に、真空断熱材の孔または切り欠
きと係合し真空断熱材に対する熱電モジュールの厚み不
足を補う突起を設けることにより、厚み調整用の部品で
あるブロックを介在させずに直接、熱電モジュールの伝
熱面（放熱面と吸熱面）に放熱側熱交換手段と吸熱側熱
交換手段とを接合することが可能になり、熱電装置の冷
却効率を高めることができる。

【０１０５】また、請求項９記載の発明では、放熱側熱
交換手段と吸熱側熱交換手段のどちらか接合面が小さい
方の接合面の寸法と略同一の貫通孔を形成した断熱壁
（断熱箱体）に対して、その貫通孔に挿入嵌合させるこ
とにより、一動作で簡単に熱電装置を貯蔵庫等に取付け
（組み込み）でき、貫通孔を形成が容易であり、真空断
熱材を損傷から保護でき、真空断熱材の長期にわたる信
頼性を確保できる。

【０１０６】また、請求項１０記載の発明は、請求項１
から９のいずれか一項記載の熱電装置の大きさに合わせ
て形成された貫通孔を有する断熱箱体と、前記貫通孔に
挿入嵌合され取付けられた前記熱電装置とを備えたもの
であり、組み立て（製造）、分解（メンテナンス）が容
易で、冷却効率が高く、省エネであり、熱電装置が小型
軽量化されたことにより、貯蔵庫の軽量化が図れる。ま
た、庫内の有効スペースの拡大、または、貯蔵庫の外形
寸法の短縮が図れ、容積効率が向上する。

【０１０７】また、請求項１１記載の発明は、熱電装置
の真空断熱材を、断熱箱体の少なくとも一部の断熱壁と
して、熱電装置を取り付ける前の未完成の断熱箱体に取
り付けることにより、断熱箱体が完成すると同時に、断
熱箱体に熱電装置を取り付けることができる。また、断
熱壁を薄くした分だけ、貯蔵庫の庫内を広くしたり、貯
蔵庫の外形寸法を小さくしたりでき、容積効率が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１による熱電装置を断熱壁
に取付けた状態を示す縦断面図

【図２】本発明の実施の形態２による熱電装置の縦断面
図

【図３】本発明の実施の形態３による熱電装置の縦断面
図

【図４】本発明の実施の形態４による熱電装置の縦断面
図

【図５】本発明の実施の形態５による熱電装置の縦断面
図

【図６】本発明の実施の形態６による熱電装置の縦断面
図

【図７】本発明の実施の形態７による熱電装置の縦断面
図

【図８】従来の熱電装置の縦断面図

【符号の説明】

６ 熱電モジュール ６ａ 放熱面 ６ｂ 吸熱面 ７ 真空断熱材 ８ 貫通口（孔） ９ 放熱用ヒートシンク ９ａ フィン １０ 冷却用ヒートシンク １０ａ フィン １０ｂ 突起 １１ 断熱壁 １２ パイプ １３ ヒートパイプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西畠 秀男 滋賀県草津市野路東２丁目３番１−２号 松下冷機株式会社内 (72)発明者 谷口 光▲のり▼ 滋賀県草津市野路東２丁目３番１−２号 松下冷機株式会社内 (72)発明者 宮地 法幸 滋賀県草津市野路東２丁目３番１−２号 松下冷機株式会社内 Ｆターム(参考） 3L045 AA06 BA01 CA02 DA04 PA04

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放熱面と吸熱面とが対向し所定の電圧を
   かけると放熱面から放熱し吸熱面から吸熱する熱電モジ
   ュールと、 前記放熱面より大きい接合面が前記放熱面を完全に覆う
   ように前記放熱面に接合され前記放熱面と熱交換する放
   熱側熱交換手段と、 前記吸熱面より大きい接合面が前記吸熱面を完全に覆う
   ように前記吸熱面に接合され前記吸熱面と熱交換する吸
   熱側熱交換手段と、 前記熱電モジュールの外周面の少なくとも一つの面と前
   記放熱側熱交換手段の前記接合面と前記吸熱側熱交換手
   段の前記接合面とで囲まれた空間を埋めるように設けら
   れた真空断熱材とからなる熱電装置。
2. 【請求項２】 熱電モジュールを、放熱側熱交換手段ま
   たは吸熱側熱交換手段の接合面に平行に並べられた複数
   の熱電モジュール単体で構成した請求項１記載の熱電装
   置。
3. 【請求項３】 熱電モジュールを、放熱側熱交換手段ま
   たは吸熱側熱交換手段の接合面に垂直に重ねた複数の熱
   電モジュール単体で構成した請求項１記載の熱電装置。
4. 【請求項４】 放熱側熱交換手段と吸熱側熱交換手段の
   一方または両方は、反接合面側に空気と熱交換するため
   の複数のフィンを備えたヒートシンクである請求項１か
   ら３のいずれか一項記載の熱電装置。
5. 【請求項５】 放熱側熱交換手段と吸熱側熱交換手段の
   少なくとも一方は、内部を液体が流れる熱交換器である
   請求項１から３のいずれか一項記載の熱電装置。
6. 【請求項６】 放熱側熱交換手段と吸熱側熱交換手段の
   少なくとも一方は、ヒートパイプである請求項１から３
   のいずれか一項記載の熱電装置。
7. 【請求項７】 真空断熱材は、熱電モジュールと略同一
   の厚みを有し、前記熱電モジュールの大きさに合わせた
   前記熱電モジュールを収納可能な孔または切り欠きを有
   する板状である請求項１から６のいずれか一項記載の熱
   電装置。
8. 【請求項８】 真空断熱材は、熱電モジュールより厚み
   が厚く、前記熱電モジュールの大きさに合わせた前記熱
   電モジュールを収納可能な孔または切り欠きを有する板
   状であり、放熱側熱交換手段と吸熱側熱交換手段の少な
   くとも一方は、接合面に前記孔と係合し前記真空断熱材
   に対する前記熱電モジュールの厚み不足を補う突起を有
   する請求項１から６のいずれか一項記載の熱電装置。
9. 【請求項９】 厚み寸法を除く真空断熱材の外形寸法
   を、放熱側熱交換手段と吸熱側熱交換手段のどちらか接
   合面が小さい方の接合面の寸法と略同一にした請求項１
   から８のいずれか一項記載の熱電装置。
10. 【請求項１０】 請求項１から９のいずれか一項記載の
    熱電装置の大きさに合わせて形成された貫通孔を有する
    断熱箱体と、前記貫通孔に挿入嵌合され取付けられた前
    記熱電装置とを備えた貯蔵庫。
11. 【請求項１１】 請求項７または８記載の熱電装置の真
    空断熱材が、放熱側熱交換手段と吸熱側熱交換手段の両
    方の接合面より広く、断熱箱体の少なくとも一部の断熱
    壁を構成する貯蔵庫。