JPH10300308A - 熱電モジュール式電気冷蔵庫 - Google Patents

熱電モジュール式電気冷蔵庫

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JPH10300308A
JPH10300308A JP10608397A JP10608397A JPH10300308A JP H10300308 A JPH10300308 A JP H10300308A JP 10608397 A JP10608397 A JP 10608397A JP 10608397 A JP10608397 A JP 10608397A JP H10300308 A JPH10300308 A JP H10300308A
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JP
Japan
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heat
cooling
heat exchanger
manifold
liquid
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Application number
JP10608397A
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English (en)
Inventor
Satoru Fujiwara
悟 藤原
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Refrigeration Co
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Publication date
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Publication of JPH10300308A publication Critical patent/JPH10300308A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2321/00Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B2321/02Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effects; using Nernst-Ettinghausen effects
    • F25B2321/025Removal of heat
    • F25B2321/0252Removal of heat by liquids or two-phase fluids

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  • Devices That Are Associated With Refrigeration Equipment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ペルチェ素子を使用した冷蔵庫を改良し、第
2の循環ポンプと冷却面冷却水経路の熱損失の低減と、
第2の循環ポンプの振動を抑止低減できる構造の熱電モ
ジュール式電気冷蔵庫を提供する。 【解決手段】 第2の循環ポンプ22を冷却熱交換器2
0のエンドプレート21に固定する。循環ポンプ22の
周辺には熱交換用フィン29を配設する。循環ポンプ2
2を冷却用熱交換パイプ30で狭支固定する防振材31
を配設することにより、熱損失の低減、振動騒音を減衰
させる。

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(Peltier)
素子を使用して庫内を冷却する熱電モジュール式電気冷
蔵庫に関するものである。
【0002】
【従来の技術】冷凍システムにペルチェ素子を使用した
技術は、特表平6−504361号公報に開示されてい
る。ここでペルチェ素子とは、例えばP形半導体とN形
半導体を並べて配した素子であり、電流を流すことによ
り一方の面が加熱され、他方の面が冷却される機能を持
つ部材である。
【0003】特表平6−504361号公報に開示され
た技術は、ペルチェ素子の放熱面と冷却面のそれぞれ
に、冷却水を強制循環させる冷却水経路を熱結合したも
のである。そして各冷却水経路に熱交換器を介装し、ペ
ルチェ素子の冷却面に熱結合した冷却水経路内に介装し
た熱交換器によって目的物を冷却し、あるいは、ペルチ
ェ素子の放熱面に熱結合した冷却水経路に介装した熱交
換器での放熱によって目的物を暖める。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記の技術を利
用して家庭用電気冷蔵庫を実現するためには、熱効率の
更なる向上が必要であって、上記の冷却面側の冷却水経
路(吸熱系回路)の熱損失を如何に少なくするかが問題
となる。また上記の技術を利用して家庭用電気冷蔵庫を
実現するためには、冷蔵庫内の振動をより小さくして運
転することが要求される。本発明は、冷却面側の冷却水
経路(吸熱系回路)の循環ポンプと冷却用熱交換器の熱
損失を低減できる構造及び循環ポンプの振動を減衰させ
る構造の熱電モジュール式電気冷蔵庫を提供することを
目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の熱電モジュール
式電気冷蔵庫は、熱電モジュールの放熱面と冷却面にそ
れぞれ熱交換部を有するマニホールドと、前記マニホー
ルドの放熱交換部と接続されて循環経路を形成しその内
部に液体を充填して放熱系回路を形成する第1の循環ポ
ンプ及び放熱用熱交換器と、前記マニホールドの冷却熱
交換部と接続されて循環経路を形成しその内部に液体を
充填して吸熱系回路を形成する第2の循環ポンプ及び冷
却用熱交換器からなり、前記冷却用熱交換器はエンドプ
レートを有し、前記第2の循環ポンプを冷却用熱交換器
のエンドプレートの近傍に配設したことを特徴とする。
【0006】この本発明によると、第2の循環ポンプも
冷却され、冷却面側の冷却水経路(吸熱系回路)の熱損
失が低減できる熱電モジュール式電気冷蔵庫が得られ
る。また本発明によると、循環ポンプの振動を冷却用熱
交換器で減衰できる熱電モジュール式電気冷蔵庫が得ら
れる。
【0007】
【発明の実施の形態】請求項1記載の熱電モジュール式
電気冷蔵庫は、熱電モジュールの放熱面と冷却面にそれ
ぞれ熱交換部を有するマニホールドと、前記マニホール
ドの放熱交換部と接続されて循環経路を形成しその内部
に液体を充填して放熱系回路を形成する第1の循環ポン
プ及び放熱用熱交換器と、前記マニホールドの冷却熱交
換部と接続されて循環経路を形成しその内部に液体を充
填して吸熱系回路を形成する第2の循環ポンプ及び冷却
用熱交換器からなり、前記冷却用熱交換器はエンドプレ
ートを有し、前記第2の循環ポンプを冷却用熱交換器の
エンドプレートの近傍に配設したことを特徴とする。
【0008】この構成によると、第2の循環ポンプも冷
却され、冷却面側の冷却水経路(吸熱系回路)の熱損失
が低減できる。
【0009】請求項2記載の熱電モジュール式電気冷蔵
庫は、熱電モジュールの放熱面と冷却面にそれぞれ熱交
換部を有するマニホールドと、前記マニホールドの放熱
交換部と接続されて循環経路を形成しその内部に液体を
充填して放熱系回路を形成する第1の循環ポンプ及び放
熱用熱交換器と、前記マニホールドの冷却熱交換部と接
続されて循環経路を形成しその内部に液体を充填して吸
熱系回路を形成する第2の循環ポンプ及び冷却用熱交換
器からなり、前記冷却用熱交換器は熱交換用のフィンを
有し、第2の循環ポンプ周辺に冷却用熱交換器のフィン
を配設したことを特徴とする。
【0010】この構成によると、第2の循環ポンプが全
体的に冷却されることになり冷却面側の冷却水経路(吸
熱系回路)の熱損失が低減できる。
【0011】請求項3記載の熱電モジュール式電気冷蔵
庫は、熱電モジュールの放熱面と冷却面にそれぞれ熱交
換部を有するマニホールドと、前記マニホールドの放熱
交換部と循環経路を形成しその内部に液体を充填して放
熱系回路を形成する第1の循環ポンプ及び放熱用熱交換
器と、前記マニホールドの冷却交換部と循環経路を形成
しその内部に液体を充填して吸熱系回路を形成する第2
の循環ポンプ及び冷却用熱交換器からなり、前記冷却用
熱交換器の液体通過パイプは二枚のエンドプレートによ
って挟持されていると共に前記パイプの周囲に熱交換用
のフィンが設けられ、前記第2の循環ポンプを前記二枚
のエンドプレートの間に配設したことを特徴とする。
【0012】この構成によると、第2の循環ポンプは、
エンドプレートの間にあり、雰囲気中に置かれる。その
ため循環ポンプの熱損失を低減できる。
【0013】請求項4記載の熱電モジュール式電気冷蔵
庫は、第2の循環ポンプの液体吸入部及び/又は液体吐
出部を、冷却用熱交換器の液体通過パイプに直結してな
ることを特徴とする。
【0014】この構成によると、冷却用熱交換器と、第
2の循環ポンプ間の接続による熱損失が低減できる。
【0015】請求項5記載の熱電モジュール式電気冷蔵
庫は、冷却用熱交換器の液体通過パイプに防振材を設
け、前記防振材で第2の循環ポンプを狭支固定すること
を特徴とする。
【0016】この構成によると、第2の循環ポンプの振
動を減衰させることができる。以下、本発明の熱電モジ
ュール式電気冷蔵庫を各実施の形態に基づいて説明す
る。
【0017】
【実施例】図1は、本発明の実施例1による冷蔵庫の斜
視図である。図2は、図1の冷蔵庫のA−A断面図であ
る。図3は、図2の冷蔵庫のB−B断面図である。図4
は、マニホールドの断面図である。図5は、放熱用熱交
換器と循環ポンプの変形実施例の正面図である。図6
は、放熱用熱交換器と循環ポンプの他の変形実施例の側
面図である。図7は、放熱用熱交換器と循環ポンプのも
う一つの変形実施例の斜視図である。図8は、放熱用熱
交換器と循環ポンプのさらにもう一つの変形実施例の斜
視図である。
【0018】図1、図2、図3に示すように、熱電モジ
ュール式電気冷蔵庫の筐体は冷蔵庫本体1とこの冷蔵庫
本体1の前面開口部2を開閉するように軸3で枢支され
た前扉4とで構成されている。冷蔵庫本体1は、庫内成
形体7と隔壁6とを有し、両者の間には、断熱材8が充
填されている。また冷蔵庫本体1の裏面には凹部があ
り、隔壁6との間に間隔を設けて背面板5が設けられ、
隔壁6と背面板5とによって囲まれた庫外室9が形成さ
れている。すなわち冷蔵庫本体1の裏面側の位置には庫
外室9があり、庫外室9の開口部は、背面板5によって
閉塞されている。
【0019】背面板5と隔壁6の間に形成された庫外室
9には、図2に示すように下部に放熱用熱交換器10が
配置されている。また庫外室9の中間部には、第1の循
環ポンプ16が設けられている。そして放熱用熱交換器
10と第1の循環ポンプ16は、マニホールド11の放
熱交換部12に配管接続されて循環経路を形成し、その
内部に液体を充填し放熱系回路を形成している。
【0020】ここでマニホールド11は、図4の様な構
造をしており、二つのシェル40,41を有し、両者の
間にペルチェ素子からなる熱電モジュール5を内蔵す
る。そしてマニホールド11内では熱電モジュール5を
挟んで二つのキャビティが構成されている。マニホール
ド11の一方のキャビティは、放熱交換部12として機
能し、他方のキャビティは、冷却熱交換部23として機
能する。
【0021】放熱用熱交換器10の上部にはファンモー
タ13が取り付けられ、庫外室9の底部の吸気口14か
ら上部の排出口15に放熱経路を形成している。
【0022】一方庫内成形体7の内側にも隔壁18が取
りつけられ、隔壁18から背面側の部位に庫内機械室1
9が形成されている。そして庫内機械室19の中央部に
前記したマニホールド11が固定され、さらに庫内機械
室19の下部に冷却用熱交換器20と第2の循環ポンプ
22が設けられている。
【0023】そしてマニホールド11の冷却熱交換部2
3と冷却用熱交換器20及び第2の循環ポンプ22は、
配管接続されて循環経路を形成し、その内部に液体を充
填し、吸熱系回路を形成している。
【0024】ここで本実施例の熱電モジュール式電気冷
蔵庫の特徴的な構成は、冷却用熱交換器20と第2の循
環ポンプ22が一体化されている点である。すなわち冷
却用熱交換器20は、図3の様に二枚のエンドプレート
21を有し、冷却用熱交換パイプ30は、二枚のエンド
プレート21に挟持されていると共に、二枚のエンドプ
レート21の間を複数回往復している。そして二枚のエ
ンドプレート21の間の部分においては、冷却用熱交換
パイプ30の周囲に熱交換用フィン29が設けられてい
る。
【0025】本実施例では、循環ポンプ22は、図面左
側のエンドプレート21に、直接的に固定されている。
より具体的には、循環ポンプ22は、エンドプレート2
1の内側面に固定され、循環ポンプ22の本体部分は、
二つのエンドプレート21の間に配されている。また図
3に示した構成では、熱交換用フィン29は、往復状に
配された冷却用熱交換パイプ30の全てをまとめる様に
配されたものであり、循環ポンプ22の取りつけ位置に
相当する部位の冷却用熱交換パイプ30には、熱交換用
フィンは無い。そして本実施例では、第2の循環ポンプ
22の液体吸入部27は、二つのエンドプレート21の
間の位置で、冷却用熱交換パイプ30に直接接続されて
いる。
【0026】本実施例では、冷却用熱交換器20と循環
ポンプ22が一体化され、さらにマニホールド11の冷
却熱交換部23の液体吐出部28は前記冷却用熱交換器
20へ直結配管されている。すなわちエンドプレート2
1の側面近傍に第2の循環ポンプ22が配管固定され、
前記冷却用熱交換器20の上部にある前記マニホールド
11の冷却熱交換部23に配管接続されて循環経路を形
成し、その内部に液体を充填し、吸熱系回路を形成して
いる。
【0027】また前記隔壁18の上部にはファンモータ
24が配置され隔壁18の下部の吸気孔25から前記庫
内機械室19を通り排出孔26へ冷気循環をして庫内1
7を冷却する。
【0028】以上の実施例では、第2の循環ポンプ22
は、エンドプレート21の内側面に固定し、循環ポンプ
22を二枚のエンドプレート21の間に配した。この構
成は、循環ポンプ22を冷却雰囲気中に置く効果が高
く、推奨される構成である。しかしながら、循環ポンプ
22の固定位置は、実施例の位置に限定されるものでは
なく、エンドプレート21の外側面に固定しても良い。
また循環ポンプ22とエンドプレート21は、必ずしも
一体化されていなくても良く、第2の循環ポンプを冷却
用熱交換器のエンドプレートの近傍に配設すれば、ある
程度の効果が期待できる。
【0029】また前記した実施形態では、熱交換用フィ
ン29は、全て同じ大きさのものを採用し、熱交換用フ
ィン29は、冷却用熱交換パイプ30の全てをまとめる
様に配されたものを例示し、循環ポンプ22の取りつけ
位置に相当する部位の冷却用熱交換パイプ30には熱交
換用フィンが無い構成を示した。しかしながら、位置に
よって形状の異なる熱交換用フィン29を使用すれば、
循環ポンプ22の取りつけ位置に相当する部位にも、熱
交換用フィン29を設けることができる。図5は、循環
ポンプ22の取りつけ位置に相当する部位にも熱交換用
フィン29を設けた例であり、図5において冷却用熱交
換器20の第2の循環ポンプ22の下部には冷却用熱交
換器のフィン29を配置している。
【0030】また循環ポンプ22は、その構造上、どう
しても振動が発生するので、防振構造を採用することが
望ましい。図6は、防振構造を採用した実施例を示すも
のである。図6に示す実施例では、前記冷却用熱交換器
20の冷却用熱交換パイプ30の上下に第2の循環ポン
プ22を狭支固定する対向2対の防振材31が配設され
ている。すなわち本実施例で採用する冷却用熱交換器2
0は、図6の様に二枚のエンドプレート21の間で、冷
却用熱交換パイプ30が5往復して配されている。そし
て最も上段に位置する往復パイプと、最も下段に位置す
る往復パイプの際に、冷却用熱交換パイプ30はエンド
プレート21を貫通して支持され、中間の往復パイプに
おいては循環ポンプ22の直前部分で折り返されてい
る。また循環ポンプ22は、最も上段に位置する往復パ
イプの冷却用熱交換パイプ30と、最も下段に位置する
往復パイプの冷却用熱交換パイプ30によって挟まれた
位置に設けられている。そして最も上段に位置する往復
パイプの冷却用熱交換パイプ30と、最も下段に位置す
る往復パイプの冷却用熱交換パイプ30に防振材31が
配設され、この防振材31が循環ポンプ22に当接し、
循環ポンプ22を上下から押さえ、循環ポンプ22の振
動を軽減している。防振材31の素材は、ゴムや樹脂が
使用される。
【0031】図6の実施形態では、前記した様に循環ポ
ンプ22の固定部分においては、冷却用熱交換パイプ3
0を循環ポンプ22の直前部分で折り返したが、図7に
示した様に、冷却用熱交換パイプ30の配列間隔を広く
設計して、冷却用熱交換パイプ30の往復間隔の間に循
環ポンプ22を設ける構成も可能である。図7の様な冷
却用熱交換パイプ30の配列間隔を広く設計する場合
は、全ての冷却用熱交換パイプ30を二枚のエンドプレ
ート21に懸架することができ、全体の剛性が向上す
る。また冷却用熱交換パイプ30の往復間隔の間に、防
振材を介在させて循環ポンプ22と当接させれば、循環
ポンプ22は、上下だけでなく左右方向からも防振支持
され、防振効果がさらに向上する。
【0032】図8は、冷却用熱交換パイプ30の配列間
隔を広く設計すると共に、循環ポンプ22の取りつけ位
置に相当する部位にも熱交換用フィン29を設けた例で
ある。図8の構成は、全体の剛性が高いばかりでなく、
熱損失も極めて小さい効果がある。
【0033】以上の実施例では、第2の循環ポンプ22
の液体吸入部27を、冷却用熱交換パイプ30に直接接
続したが、第2の循環ポンプ22の液体吐出部28を冷
却用熱交換パイプ30に直接接続しても良い。
【0034】
【発明の効果】以上のように本発明によると、熱電モジ
ュールの放熱面と冷却面にそれぞれ熱交換部を有するマ
ニホールドと、前記マニホールドの放熱交換部と接続さ
れて循環経路を形成しその内部に液体を充填して放熱系
回路を形成する第1の循環ポンプ及び放熱用熱交換器
と、前記マニホールドの冷却熱交換部と接続されて循環
経路を形成しその内部に液体を充填して吸熱系回路を形
成する第2の循環ポンプ及び冷却用熱交換器からなり、
前記冷却用熱交換器はエンドプレートを有し、前記第2
の循環ポンプを冷却用熱交換器のエンドプレートの近傍
に配設したことを特徴とし、第2の循環ポンプも冷却系
風路内で冷却されるため冷却面側の冷却水経路(吸熱系
回路)の熱損失が低減でき熱効率の向上を実現できる。
【0035】また、第2の循環ポンプ周辺に冷却用熱交
換用フィンを配設したことにより本循環ポンプ全体が冷
却されることになり、より冷却面側の冷却水経路(吸熱
系回路)の熱損失が低減でき熱効率の向上を実現でき
る。また、第2の循環ポンプを冷却用熱交換パイプに直
結することを特徴とするため、冷却面側の冷却水経路
(吸熱系回路)の流体損失も低減され、かつ冷却用熱交
換器と第2の循環ポンプ間の接続が短くなり熱損失が低
減され、より熱効率の向上を実現できる。また、第2の
循環ポンプの本体を冷却用熱交換パイプで狭支固定する
防振材を配設することを特徴とし、第2の循環ポンプの
振動を直接冷蔵庫本体に伝えることなく減衰させるた
め、本循環ポンプの騒音低下の実現ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1による冷蔵庫の斜視図
【図2】図1の冷蔵庫のA−A断面図
【図3】図2の冷蔵庫のB−B断面図
【図4】マニホールドの断面図
【図5】放熱用熱交換器と循環ポンプの変形実施例の正
面図
【図6】放熱用熱交換器と循環ポンプの他の変形実施例
の側面図
【図7】放熱用熱交換器と循環ポンプのもう一つの変形
実施例の斜視図
【図8】放熱用熱交換器と循環ポンプのさらにもう一つ
の変形実施例の斜視図
【符号の説明】
1 冷蔵庫本体 10 放熱用熱交換器 11 マニホールド 12 放熱交換部 16 第1の循環ポンプ 20 冷却用熱交換器 21 エンドプレート 22 第2の循環ポンプ 23 冷却熱交換部 27 第2の循環ポンプの液体吸入部 28 冷却熱交換部の液体吐出部 29 熱交換用フィン 30 冷却用熱交換パイプ 31 防振材

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱電モジュールの放熱面と冷却面にそれ
    ぞれ熱交換部を有するマニホールドと、前記マニホール
    ドの放熱交換部と接続されて循環経路を形成しその内部
    に液体を充填して放熱系回路を形成する第1の循環ポン
    プ及び放熱用熱交換器と、前記マニホールドの冷却熱交
    換部と接続されて循環経路を形成しその内部に液体を充
    填して吸熱系回路を形成する第2の循環ポンプ及び冷却
    用熱交換器からなり、前記冷却用熱交換器はエンドプレ
    ートを有し、前記第2の循環ポンプを冷却用熱交換器の
    エンドプレートの近傍に配設した熱電モジュール式電気
    冷蔵庫。
  2. 【請求項2】 熱電モジュールの放熱面と冷却面にそれ
    ぞれ熱交換部を有するマニホールドと、前記マニホール
    ドの放熱交換部と接続されて循環経路を形成しその内部
    に液体を充填して放熱系回路を形成する第1の循環ポン
    プ及び放熱用熱交換器と、前記マニホールドの冷却熱交
    換部と接続されて循環経路を形成しその内部に液体を充
    填して吸熱系回路を形成する第2の循環ポンプ及び冷却
    用熱交換器からなり、前記冷却用熱交換器は熱交換用の
    フィンを有し、第2の循環ポンプ周辺に冷却用熱交換器
    のフィンを配設した熱電モジュール式電気冷蔵庫。
  3. 【請求項3】 熱電モジュールの放熱面と冷却面にそれ
    ぞれ熱交換部を有するマニホールドと、前記マニホール
    ドの放熱交換部と循環経路を形成しその内部に液体を充
    填して放熱系回路を形成する第1の循環ポンプ及び放熱
    用熱交換器と、前記マニホールドの冷却交換部と循環経
    路を形成しその内部に液体を充填して吸熱系回路を形成
    する第2の循環ポンプ及び冷却用熱交換器からなり、前
    記冷却用熱交換器の液体通過パイプは二枚のエンドプレ
    ートによって挟持されていると共に前記パイプの周囲に
    熱交換用のフィンが設けられ、前記第2の循環ポンプを
    前記二枚のエンドプレートの間に配設した熱電モジュー
    ル式電気冷蔵庫。
  4. 【請求項4】 第2の循環ポンプの液体吸入部及び/又
    は液体吐出部を、冷却用熱交換器の液体通過パイプに直
    結してなる請求項1から請求項3のいずれかに記載の熱
    電モジュール式電気冷蔵庫。
  5. 【請求項5】 冷却用熱交換器の液体通過パイプに防振
    材を設け、前記防振材で第2の循環ポンプを狭支固定す
    る請求項1から請求項4のいずれかに記載の熱電モジュ
    ール式電気冷蔵庫。
JP10608397A 1997-04-23 1997-04-23 熱電モジュール式電気冷蔵庫 Pending JPH10300308A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100501948B1 (ko) * 2002-11-04 2005-07-18 주식회사 성철사 소형 냉장고의 냉기 순환장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100501948B1 (ko) * 2002-11-04 2005-07-18 주식회사 성철사 소형 냉장고의 냉기 순환장치

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