JP3205743B2 - 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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- 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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Description
いた冷却装置およびその冷却方法に関する。
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。
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。
に、請求項1の冷却装置の発明では、内部を中空として
媒体循環室を形成したケーシングと、該ケーシングの一
方の広面側で厚みを有して開口し前記媒体循環室と連通
する開口部と、該ケーシングの他方の広面側で前記媒体
循環室を閉塞して前記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な断熱性を有する壁部と、前記
開口部を外側から塞いで固定される吸熱用パネルと、前
記開口部を内側から塞いでその広面が媒体循環室の開口
側に面するように固定される排熱用パネルと、前記吸熱
用パネルと排熱用パネルとの間に挟まれて保持されるペ
ルチェ素子とからなり、前記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。
いて、前記媒体循環室を閉塞した壁部が、広面に沿って
断熱材を内蔵してなる、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。
は、内部を中空として媒体循環室を形成したケーシング
と、該ケーシングの一方の広面側で厚みを有して開口し
前記媒体循環室と連通する開口部と、該ケーシングの他
方の広面側で前記媒体循環室を閉塞して前記媒体循環室
の媒体に伝えられた熱が外部へ伝わらないような断熱性
を有する壁部と、前記開口部を外側から塞いで固定され
る吸熱用パネルと、前記開口部を内側から塞いでその広
面が媒体循環室の開口側に面するように固定される排熱
用パネルと、前記吸熱用パネルと排熱用パネルとの間に
挟まれて保持されるペルチェ素子とからなり、前記媒体
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、前記壁部で外部へ断熱され
ながら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。
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。そし
て、ケーシングの一方の広面側で冷却を行うが、これと
対向する他方の広面側は壁部で断熱されているので、前
記媒体循環室の媒体に伝えられた熱が壁部から外部へ伝
わることがない。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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内には撹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。
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。
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。
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。
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。また、この冷却
装置では、ケーシングの一方の広面側で冷却を行うが、
これと対向する他方の広面側は壁部で断熱されているの
で、前記媒体循環室の媒体に伝えられた熱が壁部から外
部へ伝わることがない。
Claims (4)
- 【請求項1】 内部を中空として媒体循環室を形成した
ケーシングと、 該ケーシングの一方の広面側で厚みを有して開口し前記
媒体循環室と連通する開口部と、 該ケーシングの他方の広面側で前記媒体循環室を閉塞し
て前記媒体循環室の媒体に伝えられた熱が外部へ伝わら
ないような断熱性を有する壁部と、 前記開口部を外側から塞いで固定される吸熱用パネル
と、前記開口部を内側から塞いでその広面が媒体循環室
の開口側に面するように固定される排熱用パネルと、前
記吸熱用パネルと排熱用パネルとの間に挟まれて保持さ
れるペルチェ素子とからなり、 前記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】 前記媒体循環室を閉塞した壁部が、広面
に沿って断熱材を内蔵し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】 内部を中空として媒体循環室を形成した
ケーシングと、該ケーシングの一方の広面側で厚みを有
して開口し前記媒体循環室と連通する開口部と、該ケー
シングの他方の広面側で前記媒体循環室を閉塞して前記
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
うな断熱性を有する壁部と、前記開口部を外側から塞い
で固定される吸熱用パネルと、前記開口部を内側から塞
いでその広面が媒体循環室の開口側に面するように固定
される排熱用パネルと、前記吸熱用パネルと排熱用パネ
ルとの間に挟まれて保持されるペルチェ素子とからな
り、前記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、前記壁部で外部へ断熱されながら媒
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 JPH1137599A (ja) | 1999-02-12 |
JP3205743B2 true 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) |
Families Citing this family (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 |
-
1997
- 1997-07-16 JP JP20712297A patent/JP3205743B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1137599A (ja) | 1999-02-12 |
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