JPH1054624A - 熱電冷却装置 - Google Patents
熱電冷却装置Info
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- JPH1054624A JPH1054624A JP21241396A JP21241396A JPH1054624A JP H1054624 A JPH1054624 A JP H1054624A JP 21241396 A JP21241396 A JP 21241396A JP 21241396 A JP21241396 A JP 21241396A JP H1054624 A JPH1054624 A JP H1054624A
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- heat pipe
- pipe unit
- cooling device
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、ペルチェ素子を用いた熱電冷却装
置に関し、吸熱および放熱性能を従来より大幅に向上す
ることを目的とする。 【解決手段】 p型熱電半導体33とn型熱電半導体3
1とを間隔を置いて交互に直列に配置するとともに、前
記p型熱電半導体33とn型熱電半導体31との間に吸
熱用ヒートパイプユニット39の導電部41と放熱用ヒ
ートパイプユニット43の導電部45を交互に介装し、
前記吸熱用ヒートパイプユニット39のヒートパイプ4
7と放熱用ヒートパイプユニット43のヒートパイプ5
1とを逆方向に突出して構成する。
置に関し、吸熱および放熱性能を従来より大幅に向上す
ることを目的とする。 【解決手段】 p型熱電半導体33とn型熱電半導体3
1とを間隔を置いて交互に直列に配置するとともに、前
記p型熱電半導体33とn型熱電半導体31との間に吸
熱用ヒートパイプユニット39の導電部41と放熱用ヒ
ートパイプユニット43の導電部45を交互に介装し、
前記吸熱用ヒートパイプユニット39のヒートパイプ4
7と放熱用ヒートパイプユニット43のヒートパイプ5
1とを逆方向に突出して構成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ペルチェ素子を用
いた熱電冷却装置に関する。
いた熱電冷却装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近時、ペルチェ素子を用いたスポットク
ーラ等の熱電冷却装置が開発されている。一般に、ペル
チェ素子は、2種の金属を直列に結合し、直流電流を流
すと、一方の接合部では熱を吸収し、他方の接合部では
熱を発生するというペルチェ効果を用いた素子であり、
2種の素子にはp型熱電半導体とn型熱電半導体が使用
される。
ーラ等の熱電冷却装置が開発されている。一般に、ペル
チェ素子は、2種の金属を直列に結合し、直流電流を流
すと、一方の接合部では熱を吸収し、他方の接合部では
熱を発生するというペルチェ効果を用いた素子であり、
2種の素子にはp型熱電半導体とn型熱電半導体が使用
される。
【0003】図6は、ペルチェ素子を用いた熱電冷却装
置の原理を示すもので、n型熱電半導体11とp型熱電
半導体13とが直列に配置され、端部のn型熱電半導体
11側から電流が流れている。そして、電流がn型熱電
半導体11からp型熱電半導体13へ流れる接合面電極
15と、p型熱電半導体13からn型熱電半導体11に
流れる接合面電極17とが、それぞれ同一側に位置する
ように配列されている。
置の原理を示すもので、n型熱電半導体11とp型熱電
半導体13とが直列に配置され、端部のn型熱電半導体
11側から電流が流れている。そして、電流がn型熱電
半導体11からp型熱電半導体13へ流れる接合面電極
15と、p型熱電半導体13からn型熱電半導体11に
流れる接合面電極17とが、それぞれ同一側に位置する
ように配列されている。
【0004】これにより、端部のn型熱電半導体11側
から電流を流すと、n型熱電半導体11からp型熱電半
導体13へ流れる接合面電極15側が吸熱側となり、p
型熱電半導体13からn型熱電半導体11に流れる接合
面電極17側が発熱側となり電気的冷凍サイクルが形成
される。しかしながら、上述した吸熱側の接合面電極1
5および発熱側の接合面電極17は、それぞれ電気的に
絶縁する必要があり、ペルチェ素子の成績係数(CO
P)を向上するために、例えば、図7に示すように、ヒ
ートシンク19を接合する場合にも、セラミック等から
なる電気絶縁板23を介装する必要があり、またその接
合に接着剤,熱伝導性グリース25等を使用するため、
熱抵抗が大きくなり成績係数の低下の原因となってい
る。
から電流を流すと、n型熱電半導体11からp型熱電半
導体13へ流れる接合面電極15側が吸熱側となり、p
型熱電半導体13からn型熱電半導体11に流れる接合
面電極17側が発熱側となり電気的冷凍サイクルが形成
される。しかしながら、上述した吸熱側の接合面電極1
5および発熱側の接合面電極17は、それぞれ電気的に
絶縁する必要があり、ペルチェ素子の成績係数(CO
P)を向上するために、例えば、図7に示すように、ヒ
ートシンク19を接合する場合にも、セラミック等から
なる電気絶縁板23を介装する必要があり、またその接
合に接着剤,熱伝導性グリース25等を使用するため、
熱抵抗が大きくなり成績係数の低下の原因となってい
る。
【0005】なお、図7は、吸熱側の接合面電極15お
よび発熱側の接合面電極17を拡大して示すもので、ヒ
ートシンク21側では電気的な絶縁が不要であるため、
電気絶縁板23の介装が行われていない。一方、一般
に、ヒートシンク19,21には、フィン19a,21
a付きのヒートシンクが使用されるが、この場合には、
フィン19a,21aの熱伝導率が熱抵抗となり、フィ
ン19a,21aを長く延ばして放熱面積を増加しても
性能の向上には限界がある。
よび発熱側の接合面電極17を拡大して示すもので、ヒ
ートシンク21側では電気的な絶縁が不要であるため、
電気絶縁板23の介装が行われていない。一方、一般
に、ヒートシンク19,21には、フィン19a,21
a付きのヒートシンクが使用されるが、この場合には、
フィン19a,21aの熱伝導率が熱抵抗となり、フィ
ン19a,21aを長く延ばして放熱面積を増加しても
性能の向上には限界がある。
【0006】そこで、近時、図8に示すように、n型熱
電半導体11とp型熱電半導体13との間にプレートフ
ィン27,29を直接介装し、プレートフィン27,2
9を接合面電極として電気絶縁板を無くし、熱抵抗を改
善した熱電冷却装置が提案されている。そして、この熱
電冷却装置では、吸熱側のプレートフィン27と放熱側
のプレートフィン29とを逆方向に突出して配置し、各
プレートフィン27,29にコルゲートフィン28を接
合して吸熱および放熱面積を拡大しており、ペルチェ素
子の成績係数が改善されている。
電半導体11とp型熱電半導体13との間にプレートフ
ィン27,29を直接介装し、プレートフィン27,2
9を接合面電極として電気絶縁板を無くし、熱抵抗を改
善した熱電冷却装置が提案されている。そして、この熱
電冷却装置では、吸熱側のプレートフィン27と放熱側
のプレートフィン29とを逆方向に突出して配置し、各
プレートフィン27,29にコルゲートフィン28を接
合して吸熱および放熱面積を拡大しており、ペルチェ素
子の成績係数が改善されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の熱電冷却装置では、プレートフィン27,2
9を介してコルゲートフィン28に熱が伝達されるた
め、熱流速に制限があり、プレートフィン27,29お
よびコルゲートフィン28の面積を増大しても吸熱ある
いは放熱性能に限界があるという問題があった。
うな従来の熱電冷却装置では、プレートフィン27,2
9を介してコルゲートフィン28に熱が伝達されるた
め、熱流速に制限があり、プレートフィン27,29お
よびコルゲートフィン28の面積を増大しても吸熱ある
いは放熱性能に限界があるという問題があった。
【0008】本発明は、かかる従来の問題を解決するた
めになされたもので、吸熱および放熱性能を従来より大
幅に向上することができる熱電冷却装置を提供すること
を目的とする。
めになされたもので、吸熱および放熱性能を従来より大
幅に向上することができる熱電冷却装置を提供すること
を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1の熱電冷却装置
は、p型熱電半導体とn型熱電半導体とを間隔を置いて
交互に直列に配置するとともに、前記p型熱電半導体と
n型熱電半導体との間に吸熱用ヒートパイプユニットの
導電部と放熱用ヒートパイプユニットの導電部を交互に
介装し、前記吸熱用ヒートパイプユニットのヒートパイ
プと放熱用ヒートパイプユニットのヒートパイプとを逆
方向に突出してなることを特徴とする。
は、p型熱電半導体とn型熱電半導体とを間隔を置いて
交互に直列に配置するとともに、前記p型熱電半導体と
n型熱電半導体との間に吸熱用ヒートパイプユニットの
導電部と放熱用ヒートパイプユニットの導電部を交互に
介装し、前記吸熱用ヒートパイプユニットのヒートパイ
プと放熱用ヒートパイプユニットのヒートパイプとを逆
方向に突出してなることを特徴とする。
【0010】請求項2の熱電冷却装置は、請求項1記載
の熱電冷却装置において、前記吸熱用ヒートパイプユニ
ットおよび放熱用ヒートパイプユニットは、導電材料か
らなる扁平長尺状の多穴管プレートの長手方向の中央を
折曲して、折曲部の両側に、所定間隔を置いて平行に一
対の多穴管コンテナ部を形成するとともに、前記一対の
多穴管コンテナ部の端部を、冷媒用タンクに連結してな
ることを特徴とする。
の熱電冷却装置において、前記吸熱用ヒートパイプユニ
ットおよび放熱用ヒートパイプユニットは、導電材料か
らなる扁平長尺状の多穴管プレートの長手方向の中央を
折曲して、折曲部の両側に、所定間隔を置いて平行に一
対の多穴管コンテナ部を形成するとともに、前記一対の
多穴管コンテナ部の端部を、冷媒用タンクに連結してな
ることを特徴とする。
【0011】請求項3の熱電冷却装置は、請求項2記載
の熱電冷却装置において、前記吸熱用ヒートパイプユニ
ットおよび放熱用ヒートパイプユニットは、コルゲート
フィンを介して複数積層され、隣接する吸熱用ヒートパ
イプユニットおよび放熱用ヒートパイプユニットの間に
電気絶縁体が介装されていることを特徴とする。請求項
4の熱電冷却装置は、請求項2または3記載の熱電冷却
装置において、前記ヒートパイプユニットの一対の多穴
管コンテナ部の間にコルゲートフィンを配置してなるこ
とを特徴とする。
の熱電冷却装置において、前記吸熱用ヒートパイプユニ
ットおよび放熱用ヒートパイプユニットは、コルゲート
フィンを介して複数積層され、隣接する吸熱用ヒートパ
イプユニットおよび放熱用ヒートパイプユニットの間に
電気絶縁体が介装されていることを特徴とする。請求項
4の熱電冷却装置は、請求項2または3記載の熱電冷却
装置において、前記ヒートパイプユニットの一対の多穴
管コンテナ部の間にコルゲートフィンを配置してなるこ
とを特徴とする。
【0012】(作用)請求項1の熱電冷却装置では、n
型熱電半導体からp型熱電半導体に電流が流れる位置に
吸熱用ヒートパイプユニットの導電部が直接介装され、
p型熱電半導からn型熱電半導体に電流が流れる位置に
放熱用ヒートパイプユニットの導電部が直接介装され
る。
型熱電半導体からp型熱電半導体に電流が流れる位置に
吸熱用ヒートパイプユニットの導電部が直接介装され、
p型熱電半導からn型熱電半導体に電流が流れる位置に
放熱用ヒートパイプユニットの導電部が直接介装され
る。
【0013】そして、吸熱用ヒートパイプユニット側を
流れる空気等の流体の熱が吸熱用ヒートパイプユニット
のヒートパイプを介してペルチェ素子に迅速に吸熱さ
れ、一方、ペルチェ素子からの熱が放熱用ヒートパイプ
ユニットのヒートパイプを介して放熱用ヒートパイプユ
ニット側を流れる空気等の流体に迅速に放熱される。請
求項2の熱電冷却装置では、導電材料からなる扁平長尺
状の多穴管プレートの長手方向の中央を折曲することに
より、折曲部の両側に、所定間隔を置いて平行に一対の
多穴管コンテナ部が形成される。
流れる空気等の流体の熱が吸熱用ヒートパイプユニット
のヒートパイプを介してペルチェ素子に迅速に吸熱さ
れ、一方、ペルチェ素子からの熱が放熱用ヒートパイプ
ユニットのヒートパイプを介して放熱用ヒートパイプユ
ニット側を流れる空気等の流体に迅速に放熱される。請
求項2の熱電冷却装置では、導電材料からなる扁平長尺
状の多穴管プレートの長手方向の中央を折曲することに
より、折曲部の両側に、所定間隔を置いて平行に一対の
多穴管コンテナ部が形成される。
【0014】また、一対の多穴管コンテナ部の端部が、
冷媒用タンクに連結され吸熱用ヒートパイプユニットお
よび放熱用ヒートパイプユニットが形成される。請求項
3の熱電冷却装置では、吸熱用ヒートパイプユニットお
よび放熱用ヒートパイプユニットがコルゲートフィンを
介して複数積層される。また、隣接する吸熱用ヒートパ
イプユニットおよび放熱用ヒートパイプユニットの間に
電気絶縁体が介装され相互の絶縁が行われる。
冷媒用タンクに連結され吸熱用ヒートパイプユニットお
よび放熱用ヒートパイプユニットが形成される。請求項
3の熱電冷却装置では、吸熱用ヒートパイプユニットお
よび放熱用ヒートパイプユニットがコルゲートフィンを
介して複数積層される。また、隣接する吸熱用ヒートパ
イプユニットおよび放熱用ヒートパイプユニットの間に
電気絶縁体が介装され相互の絶縁が行われる。
【0015】請求項4の熱電冷却装置では、吸熱用ヒー
トパイプユニットおよび放熱用ヒートパイプユニットの
一対の多穴管コンテナ部の間にコルゲートフィンが配置
される。
トパイプユニットおよび放熱用ヒートパイプユニットの
一対の多穴管コンテナ部の間にコルゲートフィンが配置
される。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図面に示す
実施形態について説明する。
実施形態について説明する。
【0017】図1は、本発明の熱電冷却装置の第1の実
施形態を示しており、この熱電冷却装置では、n型熱電
半導体31とp型熱電半導体33とが間隔を置いて交互
に直列に配置されている。そして、図の右端のn型熱電
半導体31にはプラス電極35が接続され、左端のp型
熱電半導体33にはマイナス電極37が接続されてい
る。
施形態を示しており、この熱電冷却装置では、n型熱電
半導体31とp型熱電半導体33とが間隔を置いて交互
に直列に配置されている。そして、図の右端のn型熱電
半導体31にはプラス電極35が接続され、左端のp型
熱電半導体33にはマイナス電極37が接続されてい
る。
【0018】n型熱電半導体31からp型熱電半導体3
3に電流が流れる位置には、吸熱用ヒートパイプユニッ
ト39の導電部41が直接介装され、p型熱電半導体3
3からn型熱電半導体31に電流が流れる位置には、放
熱用ヒートパイプユニット43の導電部45が直接介装
されている。吸熱用ヒートパイプユニット39の導電部
41には、図の下方に向けて吸熱用ヒートパイプ47が
突設され吸熱側熱交換部49が形成されている。
3に電流が流れる位置には、吸熱用ヒートパイプユニッ
ト39の導電部41が直接介装され、p型熱電半導体3
3からn型熱電半導体31に電流が流れる位置には、放
熱用ヒートパイプユニット43の導電部45が直接介装
されている。吸熱用ヒートパイプユニット39の導電部
41には、図の下方に向けて吸熱用ヒートパイプ47が
突設され吸熱側熱交換部49が形成されている。
【0019】また、放熱用ヒートパイプユニット43の
導電部45には、図の上方に向けて放熱用ヒートパイプ
51が突設され放熱側熱交換部53が形成されている。
吸熱用ヒートパイプ47および放熱用ヒートパイプ51
には、それぞれフィン55が配置されている。吸熱用ヒ
ートパイプ47の冷媒には、吸熱側熱交換部49を通過
する空気等の流体の温度により沸騰し、n型熱電半導体
31の接合部31aの温度で凝縮する冷媒が選択されて
いる。
導電部45には、図の上方に向けて放熱用ヒートパイプ
51が突設され放熱側熱交換部53が形成されている。
吸熱用ヒートパイプ47および放熱用ヒートパイプ51
には、それぞれフィン55が配置されている。吸熱用ヒ
ートパイプ47の冷媒には、吸熱側熱交換部49を通過
する空気等の流体の温度により沸騰し、n型熱電半導体
31の接合部31aの温度で凝縮する冷媒が選択されて
いる。
【0020】また、放熱用ヒートパイプ51の冷媒に
は、p型熱電半導体33の接合部33aの温度で沸騰
し、放熱側熱交換部53を通過する空気等の流体の温度
により凝縮する冷媒が選択されている。上述した熱電冷
却装置では、n型熱電半導体31からp型熱電半導体3
3に向けて電流を流し、吸熱側熱交換部49に空気等の
流体を流すと、フィン55を介して吸熱用ヒートパイプ
47の冷媒が沸騰し、潜熱で空気等の流体が冷却され
る。
は、p型熱電半導体33の接合部33aの温度で沸騰
し、放熱側熱交換部53を通過する空気等の流体の温度
により凝縮する冷媒が選択されている。上述した熱電冷
却装置では、n型熱電半導体31からp型熱電半導体3
3に向けて電流を流し、吸熱側熱交換部49に空気等の
流体を流すと、フィン55を介して吸熱用ヒートパイプ
47の冷媒が沸騰し、潜熱で空気等の流体が冷却され
る。
【0021】そして、沸騰した冷媒は、n型熱電半導体
31の接合部31aの温度で凝縮し、吸熱用ヒートパイ
プ47の先端に環流される。一方、この時同時に、p型
熱電半導体33の接合部33aに導電部45を介して接
合される放熱用ヒートパイプ51の底部が加熱され冷媒
が沸騰し、沸騰した冷媒は、放熱用ヒートパイプ51の
先端部でフィン55を介して放熱側熱交換部53を流れ
る空気等の流体により冷却され放熱用ヒートパイプ51
の底部に環流される。
31の接合部31aの温度で凝縮し、吸熱用ヒートパイ
プ47の先端に環流される。一方、この時同時に、p型
熱電半導体33の接合部33aに導電部45を介して接
合される放熱用ヒートパイプ51の底部が加熱され冷媒
が沸騰し、沸騰した冷媒は、放熱用ヒートパイプ51の
先端部でフィン55を介して放熱側熱交換部53を流れ
る空気等の流体により冷却され放熱用ヒートパイプ51
の底部に環流される。
【0022】そして、このような環流サイクルが、吸熱
用ヒートパイプ47および放熱用ヒートパイプ51に生
ずることにより、n型熱電半導体31の接合部31aの
温度と吸熱用ヒートパイプ47のフィン55の付け根の
温度、および、p型熱電半導体33の接合部33aの温
度と放熱用ヒートパイプ51のフィン55の付け根の温
度とが殆ど同じになる。
用ヒートパイプ47および放熱用ヒートパイプ51に生
ずることにより、n型熱電半導体31の接合部31aの
温度と吸熱用ヒートパイプ47のフィン55の付け根の
温度、および、p型熱電半導体33の接合部33aの温
度と放熱用ヒートパイプ51のフィン55の付け根の温
度とが殆ど同じになる。
【0023】すなわち、熱抵抗が極めて小さくなり、フ
ィン55の面積増大分に比例して、吸熱および放熱性能
を向上することが可能になり、成績係数を従来より大幅
に改善することができる。図2ないし図4は、本発明の
熱電冷却装置の第2の実施形態を示しており、これらの
図において符号61は吸熱用ヒートパイプユニットを、
符号63は放熱用ヒートパイプユニットを示している。
ィン55の面積増大分に比例して、吸熱および放熱性能
を向上することが可能になり、成績係数を従来より大幅
に改善することができる。図2ないし図4は、本発明の
熱電冷却装置の第2の実施形態を示しており、これらの
図において符号61は吸熱用ヒートパイプユニットを、
符号63は放熱用ヒートパイプユニットを示している。
【0024】これ等の吸熱用ヒートパイプユニット61
および放熱用ヒートパイプユニット63は、アルミニウ
ムのクラッド材からなるコルゲートフィン65を介して
水平方向に多数積層され、吸熱側熱交換部67および放
熱側熱交換部69が形成されている。隣接する吸熱用ヒ
ートパイプユニット61および放熱用ヒートパイプユニ
ット63の間には、電気絶縁板71が介装されている。
および放熱用ヒートパイプユニット63は、アルミニウ
ムのクラッド材からなるコルゲートフィン65を介して
水平方向に多数積層され、吸熱側熱交換部67および放
熱側熱交換部69が形成されている。隣接する吸熱用ヒ
ートパイプユニット61および放熱用ヒートパイプユニ
ット63の間には、電気絶縁板71が介装されている。
【0025】図5は吸熱用ヒートパイプユニット61お
よび放熱用ヒートパイプユニット63の詳細を示してお
り、符号73は、扁平長尺状の多穴管プレートを示して
いる。この多穴管プレート73は、例えば、アルミニウ
ム等の熱伝導性の良好な金属により形成されている。ま
た、この多穴管プレート73は、押し出し成形により形
成され、図4に示すように、幅方向に所定間隔を置い
て、複数の管路73aが形成されている。
よび放熱用ヒートパイプユニット63の詳細を示してお
り、符号73は、扁平長尺状の多穴管プレートを示して
いる。この多穴管プレート73は、例えば、アルミニウ
ム等の熱伝導性の良好な金属により形成されている。ま
た、この多穴管プレート73は、押し出し成形により形
成され、図4に示すように、幅方向に所定間隔を置い
て、複数の管路73aが形成されている。
【0026】この管路73aの内面には、微小な凹凸か
らなる図示しないウイックが形成されている。多穴管プ
レート73の長手方向の中央は、U字状に折曲され、折
曲部73cの両側に、所定間隔を置いて平行に一対の多
穴管コンテナ部73dが形成されている。
らなる図示しないウイックが形成されている。多穴管プ
レート73の長手方向の中央は、U字状に折曲され、折
曲部73cの両側に、所定間隔を置いて平行に一対の多
穴管コンテナ部73dが形成されている。
【0027】この一対の多穴管コンテナ部73dの端部
は、ろう材75を介して相互に当接され、冷媒用タンク
77のタンク本体79に形成される連結穴79aに嵌挿
されている。タンク本体79は、アルミニウムからな
り、タンク本体79の両側は、アルミニウムからなるパ
ッチエンド81,83により密閉されている。
は、ろう材75を介して相互に当接され、冷媒用タンク
77のタンク本体79に形成される連結穴79aに嵌挿
されている。タンク本体79は、アルミニウムからな
り、タンク本体79の両側は、アルミニウムからなるパ
ッチエンド81,83により密閉されている。
【0028】一側のパッチエンド81には、作動液であ
る冷媒を供給するための作動液供給パイプ84が開口さ
れている。一対の多穴管コンテナ部73dの間には、コ
ルゲートフィン85が配置されている。また、一対の多
穴管コンテナ部73dの端部の外側には、アルミニウム
からなるプレート87がろう付けされている。
る冷媒を供給するための作動液供給パイプ84が開口さ
れている。一対の多穴管コンテナ部73dの間には、コ
ルゲートフィン85が配置されている。また、一対の多
穴管コンテナ部73dの端部の外側には、アルミニウム
からなるプレート87がろう付けされている。
【0029】このプレート87の表面は、ニッケルメッ
キした後に半田メッキされており、これと同様にニッケ
ルメッキした後に半田メッキされたn型熱電半導体31
またはp型熱電半導体33が接合される。そして、この
第2の実施形態の熱電冷却装置では、第1の実施形態の
熱電冷却装置と異なり多穴管コンテナ部73dの端部が
直接導電部とされる。
キした後に半田メッキされており、これと同様にニッケ
ルメッキした後に半田メッキされたn型熱電半導体31
またはp型熱電半導体33が接合される。そして、この
第2の実施形態の熱電冷却装置では、第1の実施形態の
熱電冷却装置と異なり多穴管コンテナ部73dの端部が
直接導電部とされる。
【0030】上述した熱電冷却装置では、先ず、一対の
多穴管コンテナ部73dの間にコルゲートフィン85を
挿入し、一対の多穴管コンテナ部73dの端部に板状の
ろう材75を挿入した状態で、一対の多穴管コンテナ部
73dの端部をパッチエンド81,83の嵌挿されたタ
ンク本体79の連結穴79aに嵌挿し、この状態で一対
の多穴管コンテナ部73dの端部の外側にプレート87
およびコルゲートフィン65を当接し、これ等を熱処理
炉内で一体ろう付けすることにより、図5に示した吸熱
用ヒートパイプユニット61および放熱用ヒートパイプ
ユニット63が製造される。
多穴管コンテナ部73dの間にコルゲートフィン85を
挿入し、一対の多穴管コンテナ部73dの端部に板状の
ろう材75を挿入した状態で、一対の多穴管コンテナ部
73dの端部をパッチエンド81,83の嵌挿されたタ
ンク本体79の連結穴79aに嵌挿し、この状態で一対
の多穴管コンテナ部73dの端部の外側にプレート87
およびコルゲートフィン65を当接し、これ等を熱処理
炉内で一体ろう付けすることにより、図5に示した吸熱
用ヒートパイプユニット61および放熱用ヒートパイプ
ユニット63が製造される。
【0031】そして、次に、吸熱用ヒートパイプユニッ
ト61および放熱用ヒートパイプユニット63のコルゲ
ートフィン65の間に電気絶縁板71を配置し、プレー
ト87にn型熱電半導体31およびp型熱電半導体33
を交互に配置し、さらに、両端に電極35.37を配置
して、図2に示したように吸熱用ヒートパイプユニット
61および放熱用ヒートパイプユニット63を積層し、
この状態で熱処理炉内において半田メッキを溶融するこ
とにより吸熱用ヒートパイプユニット61および放熱用
ヒートパイプユニット63がn型熱電半導体31および
p型熱電半導体33を介して相互に半田付けされ図2に
示した形状の熱電冷却装置が製造される。
ト61および放熱用ヒートパイプユニット63のコルゲ
ートフィン65の間に電気絶縁板71を配置し、プレー
ト87にn型熱電半導体31およびp型熱電半導体33
を交互に配置し、さらに、両端に電極35.37を配置
して、図2に示したように吸熱用ヒートパイプユニット
61および放熱用ヒートパイプユニット63を積層し、
この状態で熱処理炉内において半田メッキを溶融するこ
とにより吸熱用ヒートパイプユニット61および放熱用
ヒートパイプユニット63がn型熱電半導体31および
p型熱電半導体33を介して相互に半田付けされ図2に
示した形状の熱電冷却装置が製造される。
【0032】なお、半田の融点は、ろう材の融点より充
分に低温であるため、半田付けによるろう付けへの影響
はない。そして、最後に、パッチエンド81の作動液供
給パイプ84に形成される冷媒注入口84aから、アセ
トン,フレオン等の冷媒が冷媒用タンク77内に所定量
注入され、この後、冷媒注入口84aから冷媒用タンク
43および多穴管コンテナ部73d内が真空引きされ、
作動液供給パイプ84の冷媒注入口84aを封止するこ
とにより熱電冷却装置が製造される。
分に低温であるため、半田付けによるろう付けへの影響
はない。そして、最後に、パッチエンド81の作動液供
給パイプ84に形成される冷媒注入口84aから、アセ
トン,フレオン等の冷媒が冷媒用タンク77内に所定量
注入され、この後、冷媒注入口84aから冷媒用タンク
43および多穴管コンテナ部73d内が真空引きされ、
作動液供給パイプ84の冷媒注入口84aを封止するこ
とにより熱電冷却装置が製造される。
【0033】上述した熱電冷却装置では、扁平長尺状の
多穴管プレート73の長手方向の中央を折曲し、折曲部
73cの両側に、一対の多穴管コンテナ部73dを形成
するようにしたので、1部品により一対の多穴管コンテ
ナ部73dを得ることができる。また、多穴管コンテナ
部73dの一側に折曲部73cが形成されるため多穴管
コンテナ部73dを密閉するための蓋部材が不要にな
る。
多穴管プレート73の長手方向の中央を折曲し、折曲部
73cの両側に、一対の多穴管コンテナ部73dを形成
するようにしたので、1部品により一対の多穴管コンテ
ナ部73dを得ることができる。また、多穴管コンテナ
部73dの一側に折曲部73cが形成されるため多穴管
コンテナ部73dを密閉するための蓋部材が不要にな
る。
【0034】また、上述した熱電冷却装置では、一対の
多穴管コンテナ部73dが折曲部73cおよび冷媒用タ
ンク77を介してループ状に形成されるため、吸熱用ヒ
ートパイプユニット61および放熱用ヒートパイプユニ
ット63の剛性が非常に高いものになる。さらに、上述
した熱電冷却装置では、吸熱用ヒートパイプユニット6
1および放熱用ヒートパイプユニット63をコルゲート
フィン65を介して複数積層したので、熱交換効率を向
上することができる。
多穴管コンテナ部73dが折曲部73cおよび冷媒用タ
ンク77を介してループ状に形成されるため、吸熱用ヒ
ートパイプユニット61および放熱用ヒートパイプユニ
ット63の剛性が非常に高いものになる。さらに、上述
した熱電冷却装置では、吸熱用ヒートパイプユニット6
1および放熱用ヒートパイプユニット63をコルゲート
フィン65を介して複数積層したので、熱交換効率を向
上することができる。
【0035】また、吸熱用ヒートパイプユニット61お
よび放熱用ヒートパイプユニット63の一対の多穴管コ
ンテナ部73dの間にコルゲートフィン85を配置した
ので、熱交換効率をより向上することができる。なお、
上述した熱電冷却装置は、スポットクーラ、携帯用のク
ーラ等に使用できることは勿論、制御盤等の筺体内の冷
却等、各種の簡便な冷却に広く使用することができる。
よび放熱用ヒートパイプユニット63の一対の多穴管コ
ンテナ部73dの間にコルゲートフィン85を配置した
ので、熱交換効率をより向上することができる。なお、
上述した熱電冷却装置は、スポットクーラ、携帯用のク
ーラ等に使用できることは勿論、制御盤等の筺体内の冷
却等、各種の簡便な冷却に広く使用することができる。
【0036】
【発明の効果】以上述べたように、請求項1の熱電冷却
装置では、吸熱用ヒートパイプユニット側を流れる空気
等の流体の熱が吸熱用ヒートパイプユニットのヒートパ
イプを介してペルチェ素子に迅速に吸熱され、一方、ペ
ルチェ素子からの熱が放熱用ヒートパイプユニットのヒ
ートパイプを介して放熱用ヒートパイプユニット側を流
れる空気等の流体に迅速に放熱されるため、吸熱および
放熱性能を従来より大幅に向上することができる。
装置では、吸熱用ヒートパイプユニット側を流れる空気
等の流体の熱が吸熱用ヒートパイプユニットのヒートパ
イプを介してペルチェ素子に迅速に吸熱され、一方、ペ
ルチェ素子からの熱が放熱用ヒートパイプユニットのヒ
ートパイプを介して放熱用ヒートパイプユニット側を流
れる空気等の流体に迅速に放熱されるため、吸熱および
放熱性能を従来より大幅に向上することができる。
【0037】請求項2の熱電冷却装置では、導電材料か
らなる扁平長尺状の多穴管プレートの長手方向の中央を
折曲し、折曲部の両側に、一対の多穴管コンテナ部を形
成するようにしたので、1部品により一対の多穴管コン
テナ部を得ることができる。また、多穴管コンテナ部の
一側に折曲部が形成されるため多穴管コンテナ部を密閉
するための蓋部材が不要になる。
らなる扁平長尺状の多穴管プレートの長手方向の中央を
折曲し、折曲部の両側に、一対の多穴管コンテナ部を形
成するようにしたので、1部品により一対の多穴管コン
テナ部を得ることができる。また、多穴管コンテナ部の
一側に折曲部が形成されるため多穴管コンテナ部を密閉
するための蓋部材が不要になる。
【0038】さらに、一対の多穴管コンテナ部が折曲部
および冷媒用タンクを介してループ状に形成されるた
め、吸熱用ヒートパイプユニットおよび放熱用ヒートパ
イプユニットの剛性が非常に高いものとなる。請求項3
の熱電冷却装置では、吸熱用ヒートパイプユニットおよ
び放熱用ヒートパイプユニットをコルゲートフィンを介
して複数積層したので、熱交換効率を向上することがで
きる。
および冷媒用タンクを介してループ状に形成されるた
め、吸熱用ヒートパイプユニットおよび放熱用ヒートパ
イプユニットの剛性が非常に高いものとなる。請求項3
の熱電冷却装置では、吸熱用ヒートパイプユニットおよ
び放熱用ヒートパイプユニットをコルゲートフィンを介
して複数積層したので、熱交換効率を向上することがで
きる。
【0039】また、隣接する吸熱用ヒートパイプユニッ
トおよび放熱用ヒートパイプユニットの間に電気絶縁体
を介装したので、相互の絶縁を確実に行うことができ
る。請求項4の熱電冷却装置では、吸熱用ヒートパイプ
ユニットおよび放熱用ヒートパイプユニットの一対の多
穴管コンテナ部の間にコルゲートフィンを配置したの
で、熱交換効率を向上することができる。
トおよび放熱用ヒートパイプユニットの間に電気絶縁体
を介装したので、相互の絶縁を確実に行うことができ
る。請求項4の熱電冷却装置では、吸熱用ヒートパイプ
ユニットおよび放熱用ヒートパイプユニットの一対の多
穴管コンテナ部の間にコルゲートフィンを配置したの
で、熱交換効率を向上することができる。
【図1】本発明の熱電冷却装置の第1の実施形態を示す
説明図である。
説明図である。
【図2】本発明の熱電冷却装置の第2の実施形態を示す
正面図である。
正面図である。
【図3】図2の側面図である。
【図4】図2の断面図である。
【図5】図2の吸熱用ヒートパイプユニットおよび放熱
用ヒートパイプユニットを示す分解斜視図である。
用ヒートパイプユニットを示す分解斜視図である。
【図6】ペルチェ素子の原理を示す説明図である。
【図7】従来の熱電冷却装置を示す説明図である。
【図8】従来の熱電冷却装置を示す斜視図である。
31 n型熱電半導体 33 p型熱電半導体 39,61 吸熱用ヒートパイプユニット 41,45 導電部 43,63 放熱用ヒートパイプユニット 47 吸熱用ヒートパイプ 51 放熱用ヒートパイプ 65,85 コルゲートフィン 71 電気絶縁板 73 多穴管プレート 73c 折曲部 73d 多穴管コンテナ部 77 冷媒用タンク
Claims (4)
- 【請求項1】 p型熱電半導体(33)とn型熱電半導
体(31)とを間隔を置いて交互に直列に配置するとと
もに、前記p型熱電半導体(33)とn型熱電半導体
(31)との間に吸熱用ヒートパイプユニット(39,
61)の導電部(41)と放熱用ヒートパイプユニット
(43,63)の導電部(45)を交互に介装し、前記
吸熱用ヒートパイプユニット(39,61)のヒートパ
イプ(47)と放熱用ヒートパイプユニット(43,6
3)のヒートパイプ(51)とを逆方向に突出してなる
ことを特徴とする熱電冷却装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の熱電冷却装置において、 前記吸熱用ヒートパイプユニット(39,61)および
放熱用ヒートパイプユニット(43,63)は、導電材
料からなる扁平長尺状の多穴管プレート(73)の長手
方向の中央を折曲して、折曲部(73c)の両側に、所
定間隔を置いて平行に一対の多穴管コンテナ部(73
d)を形成するとともに、前記一対の多穴管コンテナ部
(73d)の端部を、冷媒用タンク(77)に連結して
なることを特徴とする熱電冷却装置。 - 【請求項3】 請求項2記載の熱電冷却装置において、 前記吸熱用ヒートパイプユニット(39,61)および
放熱用ヒートパイプユニット(43,63)は、コルゲ
ートフィン(65)を介して複数積層され、隣接する吸
熱用ヒートパイプユニット(39,61)および放熱用
ヒートパイプユニット(43,63)の間に電気絶縁体
(71)が介装されていることを特徴とする熱電冷却装
置。 - 【請求項4】 請求項2または3記載の熱電冷却装置に
おいて、 前記吸熱用ヒートパイプユニット(39,61)および
放熱用ヒートパイプユニット(43,63)の一対の多
穴管コンテナ部(73d)の間にコルゲートフィン(8
5)を配置してなることを特徴とする熱電冷却装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21241396A JPH1054624A (ja) | 1996-08-12 | 1996-08-12 | 熱電冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21241396A JPH1054624A (ja) | 1996-08-12 | 1996-08-12 | 熱電冷却装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1054624A true JPH1054624A (ja) | 1998-02-24 |
Family
ID=16622183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21241396A Pending JPH1054624A (ja) | 1996-08-12 | 1996-08-12 | 熱電冷却装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1054624A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100430271B1 (ko) * | 2002-02-27 | 2004-05-04 | 엘지전자 주식회사 | 광원부의 냉각장치 |
US6826047B1 (en) * | 2003-05-15 | 2004-11-30 | Uniwill Computer Corporation | Cool air-supplying device for a computer system |
KR100512041B1 (ko) * | 2003-12-11 | 2005-09-05 | 최동각 | 냉난방기용 열교환장치 |
CN100344918C (zh) * | 2005-05-26 | 2007-10-24 | 王双玲 | 半导体电子致冷装置专用蒸发腔及其制备方法 |
EP1515375A3 (de) * | 2003-09-15 | 2008-03-19 | Bernhard Müller-Werth | Vorrichtung für die Erzeugung elektrischer Energie |
KR100854956B1 (ko) * | 2006-07-11 | 2008-08-28 | 주식회사 신풍정공 | 다공튜브패널과 열전소자를 이용한 제어반 냉각기 |
JP2013115361A (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | Toshiba Corp | 温度調節器およびシャーシ |
CN103557570A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-02-05 | 北京德能恒信科技有限公司 | 一种多层热管换热式半导体制冷*** |
CN108344317A (zh) * | 2018-02-08 | 2018-07-31 | 西南石油大学 | 一种利用帕尔帖效应辅助的超长重力热管地热开发*** |
-
1996
- 1996-08-12 JP JP21241396A patent/JPH1054624A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN108344317A (zh) * | 2018-02-08 | 2018-07-31 | 西南石油大学 | 一种利用帕尔帖效应辅助的超长重力热管地热开发*** |
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