(57)【要約】【課題】本発明は、ペルチエ装置を比較的簡単にかつ一般に市販されているアルミニウム材を用いて製作できるようにすることを目的としている。【解決手段】高温側セラミック面と低温側セラミック面とを有するペルチエ素子を１個または複数個そなえ、ペルチエ素子の一方のセラミック面を載置する平面を有する長物状のアルミニウム容器と、アルミニウム容器における、ペルチエ素子を載置する平面の裏面側に配置される長物状の複数のアルミニウム対流管と、ペルチエ素子の前記他方のセラミック面に載置されるアルミニウム基盤と、アルミニウム容器とペルチエ素子の一方のセラミック面との間および／または前記アルミニウム基盤とペルチエ素子の他方のセラミック面との間に塗布されてなる、気体および／または液体の浸入を防止する熱伝導性の非乾性の塗料または粘体と、ペルチエ素子にもうけられた導電端子とを有する。【選択図】  図１
2006071204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温側セラミック面と低温側セラミック面とを有するペルチエ素子を１個または複数個そなえたペルチエ装置において、
前記ペルチエ素子の前記一方のセラミック面を載置する平面を有する長物状のアルミニウム容器と、
当該アルミニウム容器における、前記ペルチエ素子を載置する平面の裏面側に配置される長物状の複数のアルミニウム対流管と、
前記ペルチエ素子の前記他方のセラミック面に載置されるアルミニウム基盤と、
前記アルミニウム容器と前記ペルチエ素子の一方のセラミック面との間および／または前記アルミニウム基盤と前記ペルチエ素子の他方のセラミック面との間に塗布されてなる、気体および／または液体の浸入を防止する熱伝導性の非乾性の塗料または粘体と、
前記ペルチエ素子にもうけられた導電端子とを有する
ことを特徴とするペルチエ装置。
【請求項２】
前記アルミニウム基盤を長物状に構成し、
かつ前記長物状のアルミニウム容器またはアルミニウム容器群と、前記アルミニウム基盤またはアルミニウム基盤群とを互いに交差する方向に配置した
ことを特徴とする請求項１記載のペルチエ装置。
【請求項３】
高温側セラミック面と低温側セラミック面とを有するペルチエ素子を１個または複数個そなえ、
前記ペルチエ素子の前記一方のセラミック面を載置する平面を有する長物状のアルミニウム容器と、
当該アルミニウム容器における、前記ペルチエ素子を載置する平面の裏面側に配置される長物状の複数のアルミニウム対流管と、
前記ペルチエ素子の前記他方のセラミック面に載置されるアルミニウム基盤と、
前記アルミニウム容器と前記ペルチエ素子の一方のセラミック面との間および／または前記アルミニウム基盤と前記ペルチエ素子の他方のセラミック面との間に塗布されてなる、気体および／または液体の浸入を防止する熱伝導性の非乾性の塗料または粘体と、
前記ペルチエ素子にもうけられた導電端子と
を有するペルチエ装置を用い、
当該ペルチエ装置における前記アルミニウム対流管を高温流体または低温流体内に配置して当該流体を当該アルミニウム対流管内で流通させ、
前記ペルチエ装置における前記アルミニウム基盤を低温状態または高温状態に制御するようにした
ことを特徴とするペルチエ素子アルミニウム対流管利用熱処理方式。
【請求項４】
有底の合成樹脂製容器をそなえると共に、当該合成樹脂製容器内に、液体を蓄えあるいは液体を当該合成樹脂製容器外から注排液可能に蓄え、
かつ前記アルミニウム容器と前記アルミニウム対流管とが、前記合成樹脂製容器内に蓄えられている液体内に浸漬されている
ことを特徴とする請求項３記載のペルチエ素子アルミニウム対流管利用熱処理方式。
【請求項５】
前記アルミニウム基盤に対して、外面に断熱材を貼付けた筒状の金属容器を配置し、当該筒状の金属容器内の気体を強制対流するようにした
ことを特徴とする請求項３記載のペルチエ素子アルミニウム対流管利用熱処理方式。
【請求項６】
前記アルミニウム基盤に対して、外面に断熱材を貼付けた箱型の金属容器室を配置し、当該箱型の金属容器室の天井板の一部または全部が取外されあるいは開閉可能に構成されてなる
ことを特徴とする請求項３記載のペルチエ素子アルミニウム対流管利用熱処理方式。
【請求項７】
前記有底の合成樹脂製容器を載置可能にした液体蓄溜盤と、
前記ペルチエ装置と前記有底の合成樹脂製容器とのすべての外周を覆うようにもうけられかつ裾部分が前記液体蓄溜盤内に置かれた実質上錐形または筒状の蒸溜液回収覆い体と、
をそなえ、
前記有底の合成樹脂製容器に収容された液体を前記ペルチエ装置によって加熱すると共に、当該加熱によって蒸発せしめられた液体蒸気を前記ペルチエ装置のアルミニウム基盤によって冷却しかつ前記蒸溜液回収覆い体の内壁面に凝結した蒸溜液を前記液体蓄溜盤内に蓄えるようにした
ことを特徴とする請求項４記載のペルチエ素子アルミニウム対流管利用熱処理方式。
【請求項８】
前記液体蓄溜盤内に立てられて、前記ペルチエ装置と前記有底の合成樹脂製容器との外周と上部とを囲って配置される開口部を有する台枠と、
ペルチエ素子と、当該ペルチエ素子の一方のセラミック面が載置される平面を持ち当該平面の裏面側に配置された複数のアルミニウム対流管を有するアルミニウム容器と、ペルチエ素子の他方のセラミック面に載置されるアルミニウム基盤とを有する副ペルチエ装置と
当該副ペルチエ装置のアルミニウム基盤に対して、配置されて、外面に断熱材を貼付けた箱型の金属容器室と
をもうけ、
前記ペルチエ装置と前記有底の合成樹脂製容器と前記開口部を有する台枠と前記副ペルチエ装置と前記箱型の金属容器室とのすべての外周を覆うようにもうけられかつ裾部分が前記液体蓄溜盤内に置かれた実質上錐形または筒状の蒸溜液回収覆い体とをそなえ、
前記箱型の金属容器室内に留まる蒸溜液を温度管理の下で回収するようにした
ことを特徴とする請求項７記載のペルチエ素子アルミニウム対流管利用熱処理方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペルチエ素子を用いたペルチエ装置およびペルチエ素子アルミニウム対流管利用熱処理方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
高温側セラミック面と低温側セラミック面とを有するペルチエ素子は公知である。
当該ペルチエ素子を用いた公知のペルチエ装置は、例えば幅の広い櫛歯状の放熱フィンを一方のセラミック面に被着させ、他方のセラミック面にはアルミニウムブロックを被着させて構成されている。そして、熱交換を助けるために強制対流をうながす流体ファンを別個に設けるものであった。またペルチエ素子と上記放熱フィンやアルミニウムブロックとの境界面はシリコンゴムなどで封止されるようにされている。
【非特許文献１】株式会社フジタカ発行の「ペルチエ・モジュール及びＧＵＩＤＥ編  ペルチエモジュール」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
公知のペルチエ・モジュールは櫛歯状の放熱フィンを用いるなど製作に当たっての工作上の困難性があり、更に、櫛歯状の放熱フィンは鋭利な突起物が多くなって指先に傷をつけてしまうなど取り扱い上に不便であった。また全体の重量も比較的大きいものであった。
【０００４】
本発明は、ペルチエ素子自体を購入するだけで、公知のペルチエ・モジュールに匹敵するペルチエ装置を比較的簡単にかつ一般に市販されているアルミニウム材を用いて製作できるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そのため本発明に係るペルチエ装置およびペルチエ素子アルミニウム対流管利用熱処理方式は、
高温側セラミック面と低温側セラミック面とを有するペルチエ素子を１個または複数個そなえたペルチエ装置において、
前記ペルチエ素子の前記一方のセラミック面を載置する平面を有する長物状のアルミニウム容器と、
当該アルミニウム容器における、前記ペルチエ素子を載置する平面の裏面側に配置される長物状の複数のアルミニウム対流管と、
前記ペルチエ素子の前記他方のセラミック面に載置されるアルミニウム基盤と、
前記アルミニウム容器と前記ペルチエ素子の一方のセラミック面との間および／または前記アルミニウム基盤と前記ペルチエ素子の他方のセラミック面との間に塗布されてなる、気体および／または液体の浸入を防止する熱伝導性の非乾性の塗料または粘体と、
前記ペルチエ素子にもうけられた導電端子とを有する
ことを特徴としている。
【０００６】
また、高温側セラミック面と低温側セラミック面とを有するペルチエ素子を１個または複数個そなえ、
前記ペルチエ素子の前記一方のセラミック面を載置する平面を有する長物状のアルミニウム容器と、
当該アルミニウム容器における、前記ペルチエ素子を載置する平面の裏面側に配置される長物状の複数のアルミニウム対流管と、
前記ペルチエ素子の前記他方のセラミック面に載置されるアルミニウム基盤と、
前記アルミニウム容器と前記ペルチエ素子の一方のセラミック面との間および／または前記アルミニウム基盤と前記ペルチエ素子の他方のセラミック面との間に塗布されてなる、気体および／または液体の浸入を防止する熱伝導性の非乾性の塗料または粘体と、
前記ペルチエ素子にもうけられた導電端子と
を有するペルチエ装置を用い、
当該ペルチエ装置における前記アルミニウム対流管を高温流体または低温流体内に配置して当該流体を当該アルミニウム対流管内で流通させ、
前記ペルチエ装置における前記アルミニウム基盤を低温状態または高温状態に制御するようにした
ことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
以上のように、本発明によれば一般に市販のアルミニウム材と合成樹脂材とを用いてペルチエ装置を提示することができ、除湿や冷房や冷蔵庫や原液の蒸溜濃縮分離などに用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１はペルチエ装置の一実施例の構成を示し、図左側は断面図であり、図右側は側面図である。図中１は高温側セラミック面と低温側セラミック面とをもつペルチエ素子、２は平面を有する長物状のアルミニウム容器、３はアルミニウム基盤、４はアルミニウム対流管、５はペルチエ素子の導電端子を示す。
【０００９】
ペルチエ素子１は、それに限られるものではないが、例えば株式会社フジタカ発行の「ペルチエ・モジュール及びＧＵＩＤＥ編ペルチエモジュール（非特許文献１）」に示されているように、Ｎ型半導体（ＢｉＴｅＳｅ（ビスマス・テルル・セレンの合金））とＰ型半導体（ＢｉＳｂＴｅ（ビスマス・アンチモン・テルルの合金））とを並置し、Ｎ型半導体の一端を導電端子（＋）とし、Ｎ型半導体の他端とＰ型半導体の一端とを連結した上で、Ｐ型半導体の他端を導電端子（−）として、直流電流を供給するようにされる。
【００１０】
このとき、Ｎ型半導体の一端側とＰ型半導体の他端側（即ち、導電端子（＋）側及び導電端子（−）側）が放熱面となり、Ｎ型半導体の他端側とＰ型半導体の一端側とが吸熱面となる。
【００１１】
当該放熱面側と吸熱面側とには、夫々セラミック板が貼着されており、高温側セラミック面と低温側セラミック面となっている。上記ペルチエ素子１におけるＮ型半導体とＰ型半導体とは当該高温側セラミック面と低温側セラミック面とで覆われていて、ペルチエ素子１としてはＮ型半導体やＰ型半導体は外観からは見えない。実質的には２つのセラミック面と導電端子５，５が見えるだけである。
【００１２】
図１においては、ペルチエ素子１の一方のセラミック面（図示せず）が、例えば４０ｍｍ×４０ｍｍのアルミニウム角パイプ２００ｍｍ長のものであって厚さ２ｍｍのアルミニウム容器２における平面上面に載置され固定される。図１においては、アルミニウム容器２は、長物状の角パイプで構成される。当該角パイプを構成するアルミニウム容器２の中空の内壁内に、夫々例えば２５０ｍｍ長の８ｍｍφのアルミニウム管が１８本と９ｍｍφのアルミニウム管が１本挿置されていて、アルミニウム対流管４を構成している。合計１９本のアルミニウム対流管４は、角パイプで構成されているアルミニウム容器２の中空の内壁に可能な限り接するように挿置されるのが良い。また図示を省略したが（図３において後述）、アルミニウム対流管４のうちの１本あるいは２本程度のものは、他のアルミニウム対流管４よりも少し長くされているのが良い。これは、当該長く構成されたアルミニウム対流管４に対して、必要に応じて適宜強制対流を生じさせるために可撓性の流体パイプを接続するのに役立つ。
【００１３】
ペルチエ素子１の他方のセラミック面（図示せず）に対して、例えば厚さ３ｍｍのアルミニウム基盤３が載置される。ペルチエ素子１は、図１において、上述の如く、長物状のアルミニウム容器２と、上述のアルミニウム基盤３とで挟まれるようにされ、導電端子５，５が外部から見える。図１の左側に、上記のように構成されたペルチエ装置の断面図が描かれ、図１の右側に当該ペルチエ装置の側面図が描かれている。なお、上記アルミニウム基盤３の厚さを３ｍｍあるいはそれ以上に選んだのは、例えば厚さが２ｍｍの場合においてペルチエ装置の冷温側での熱容量が小さくて非所望に氷結が生じることがあるためである。
【００１４】
上記アルミニウム容器２の上側平面には、ペルチエ素子１の一方のセラミック面を載置するために、例えばシリコンゴム系シール剤を断面が例えば山型に盛り付けた４角型の障壁をつくり、その障壁内のアルミニウム容器２の上部平面にペルチエ素子１の一方のセラミック面が載置される。その際に、上記アルミニウム容器２の上部平面とペルチエ素子１の一方のセラミック面との間に、気体および／または液体の浸入を防止する熱伝導性の非乾性の塗料または粘体を塗布しておくようにする。勿論ペルチエ素子１の他方のセラミック面とアルミニウム基盤３との間にも、同様の塗料または粘体を塗布しておくようにする。
【００１５】
当該熱伝導性の非乾性の塗料または粘体としては例えば、流動パラフィンやワセリンを用いる。流動パラフィンは、粘度の低い潤滑油を脱蝋して高度に精製したものとしてホワイト・オイルと呼ばれるものが好ましい。当該流動パラフィンは、無色透明、無味無臭の油状液体や粘体であり、名前はパラフィンであるが、成分としては直鎖炭化水素はむしろ少なく、薬用、化粧用、精密機械油などに用いられている。また、ワセリンは、石油の潤滑油留分を溶剤脱蝋して得られる軟質の非結晶あるいは微結晶性のワックスに、潤滑油の重質留分を練り合わせて作った半固体状の混合物であり、精製度の低いものは緑色であり、これを硫酸洗浄および白土仕上げをすると赤色から黄色となり、黄色ワセリンと呼ばれ、防錆に用いられる。高度に精製したものは、白色ワセリンと呼ばれ、化粧用、医薬用軟膏原料などに使われる。本発明の場合には、白色ワセリンを用いるのが良い。
【００１６】
言うまでもなく、セラミック面とアルミニウム面との界面の空気は結露する可能性がある。界面に霜が形成されると界面に隙間が生じ、熱の絶縁物質である空気、水、結露、霜、氷などが介在することとなり、当該界面の隙間を成長させる。この結果、以後熱伝導機能が低下してゆく。本発明においては、ペルチエ素子１を水平配置する方式を採用して、上記熱伝導性の非乾性の塗料または粘体による付着力とアルミニウム面に働く重力とによる接着を採用し、従来例の場合に用いられていた螺子ボルトを用いないようにしている。当該螺子ボルトは、セラミックやアルミニウムに対して熱膨張係数が異なり、螺子ボルトを用いることは好ましくない。
【００１７】
従来例として存在するペルチエ装置においては、櫛歯状に形成して放熱フィンを用いている。当該櫛歯状の放熱フィンは工作上困難であり、上述の如く当該放熱フィンは指先に傷をつけてしまうなど取り扱い上不便であった。そしてペルチエ装置全体として、流体ファンを別個にもうけたり、重量が大きいものであった。これに代わるものとして、一般に市販され入手し易くかつ重量の軽いアルミニウム材を用いることを考慮した。即ち、アルミニウム容器２として、例えばアルミニウム角パイプを用い、当該アルミニウム角パイプのアルミニウム容器２内に、複数のアルミニウム対流管４を挿置して、当該角パイプのアルミニウム容器２を流体内に沈めてみた。この結果、ペルチエ素子１の一方のセラミック面の温度が上昇するにつれて、アルミニウム対流管４内外の温度が上昇し、アルミニウム対流管４近傍に温度差が生じ、アルミニウム対流管４の内外の流体に温度差熱膨張に起因する（流体密度差に起因する）液体移動が生じることが確かめられた。これにより、角パイプのアルミニウム容器２を沈めている流体を蓄えている発砲スチロール製容器内で、流体が移動し、撹拌対流を呈することが判った。
【００１８】
なお、本発明においてアルミニウム材を用いるようにしたのは、入手が容易であり、かつ軽量であることと共に、次の理由による。即ち、金属アルミニウムの表面に形成される酸化アルミニウム膜や水酸化アルミニウム膜は、薄くかつ低電圧の下で絶縁体であるが、熱伝導性は良い。勿論、このようなアルミニウム表面の膜は、海水の浸入を防ぎ、温泉などの硫化水素ガスや亜硫酸ガスなどの雰囲気にも侵されず安定である。なお、海水が存在する環境で銅とアルミニウムとを接触させると、直流１２Ｖ程度の下でも電蝕害を受ける。このためには、塩化ビニール被覆銅線を用い、導体が露出する箇所にはシリコン系シール剤を塗っておくことが必要となる。このため、ペルチエ素子１の導電端子５，５への接続には注意を要する。
【００１９】
発明者は、ペルチエ素子の一方のセラミック面を載置するアルミニウム容器２として、当初、厚さ２ｍｍで２０ｍｍ×４０ｍｍのアルミニウム角パイプ、厚さ２ｍｍで２０ｍｍ×３０ｍｍのアルミニウム角パイプ、厚さ２ｍｍで４０ｍｍ×４０ｍｍのアルミニウム角パイプを用いて夫々実験を行った。しかし、そのようなアルミニウム角パイプのみを用いて、本願の場合のように流体の生じる温度差熱膨張に起因する撹拌対流（自然対流）を発生させるためには、当該アルミニウム角パイプの長さが１ｍ程度とならざるを得なかった。勿論、入手していた櫛型アルミニウム・フィンを組み合わせて実験を行ってみたが、上述のアルミニウム角パイプやフィンと流体との接触面積を格段に増大しないと、上記の１ｍ長を短縮できないことが判った。
【００２０】
なお、上述の撹拌対流を有効に生じさせるには、アルミニウム角パイプ（あるいは本願のように複数のアルミニウム対流管を組み合わせ使用した構成）の入口と出口とでの流体の温度差を大にとりかつ流体抵抗を出来るだけ小さくすることが必要であり，温度計測の結果から、アルミニウムと流体との界面面積が大となることなどが働いてアルミニウム角パイプとして２００ｍｍ長のもの、アルミニウム対流管として２５０ｍｍ長のもので足りることが判り、それらを採用することにした。
【００２１】
この結果、従来公知のペルチエ装置における従来のフィン型にくらべて、アルミニウムの使用重量が４０％以下となり、従来用いていたフィンを用いないことから取り扱いがきわめて楽になったし、分解・組立が容易でかつ清掃がきわめて容易になった。また、２００ｍｍ程度の長さをもつアルミニウム角パイプをアルミニウム容器２として用いていることから、１つのアルミニウム容器２の平面上に複数個のペルチエ素子１を配置できるなどの利点を生じている。
【００２２】
図２はペルチエ装置の全体構成を示し、図上側は正面図であり、図下側は側面図である。図中、１−ｉはペルチエ素子、２−ｉはアルミニウム容器、３−ｉはアルミニウム基盤、４−ｉはアルミニウム対流管、６−ｉは電源を示す。
【００２３】
図１に示した長物状のアルミニウム容器２の上部平面には、複数のペルチエ素子１が配置されることが多い。このような場合においては、図１に示したアルミニウム基盤３は当該複数のペルチエ素子間にまたがって配置されるのが望ましい。
【００２４】
このように複数のペルチエ素子１に対して、共通に、１つのアルミニウム容器２が対応づけられ、かつ１つのアルミニウム基盤３が対応づけられる場合においては、図２に示す如く、１つまたは複数のアルミニウム容器２−ｉと１つまたは複数のアルミニウム基盤３−ｉとが互いに交差する方向に配置されることが望まれる。
【００２５】
勿論、平行する方向に、互いの平面が上下に長手方向に対面するよう配置されても良いが、この場合には、アルミニウム容器２の上部平面と、アルミニウム基盤３の下部平面とが、長手方向に沿って、ペルチエ素子１の厚さに相当する間隔をもって対面する形となる。
【００２６】
この対面する形の場合には、ペルチエ素子１で温められた例えばアルミニウム容器２の上部表面と、ペルチエ素子１で冷却された例えばアルミニウム基盤３の下部表面とが、例えば４ｍｍの間隔をもって長手方向に沿って対面する形となり、熱輻射のために熱効率の面から好ましくない。これに対して、図２に示す配置においては、アルミニウム容器２とアルミニウム基盤３との間で輻射による熱移動を受ける可能性が少ないものとなる。
【００２７】
なお、ペルチエ素子１に印加する電圧は、１個のペルチエ素子１に対して例えば直流１２Ｖであったり、２個直列にして直流１２Ｖを印加したり、３個直列にして直流１２Ｖを印加したり、適宜調節することができる。勿論、スイッチなどを用いて、適宜選択的に切替えても良く、また一般にｎ個（ｎ≧１）直列接続したペルチエ素子群とｍ個（ｍ≧１）並列接続したペルチエ素子群とを直列にして、単一の直流電源に接続しても良い。
【００２８】
図３は冷房として用いた熱処理方式の一例を示す。
図中の符号で図１や図２と同じ物には同じ符号を付している。図中、７は送風ファン、８は外面に断熱材を貼付けた筒状の金属容器を示す。
【００２９】
図３に示す場合には、ペルチエ素子１にて冷却した空気を、例えばファン７によって所望する方向に集中して供給するようにしている。
【００３０】
図３に示す場合には、アルミニウム基盤３あるいはアルミニウム基盤群３−ｉ上に、例えばアルミニウム製の筒状の容器（筒状の金属容器）８を、当該金属容器８の底の金属面がアルミニウム基盤３あるいは基盤群３−ｉに直接接触するように配置され、かつ筒状の金属容器８の一方の開口端に当該開口をいわば完全に塞ぐ形で送風ファン７を取付け、他方の開口端から冷風を給送するようにされる。
【００３１】
なお、図３に示す構成の場合には、筒状の金属容器８の上方および左右の側面には、断熱材としてコルクなどを貼付けて、熱が非所望に放散しないようにされる。また、アルミニウム容器２の側が空気中に置かれて使用される場合には、アルミニウム容器２の左右側面と下面とに断熱材としてコルクなどを貼付けることが望まれる。高温側となるアルミニウム容器２を冷却させるために、アルミニウム対流管４の一方の端から冷水を供給し、他方の端から排熱水を放出回収するようにするのが良い。勿論、図５を用いて後述するように、アルミニウム容器２を冷水中に沈めて使用しても良い。また、アルミニウム容器２の一端に、図７で後述する対流管用ファン２４をつけて強制空冷させても良い。この場合、対流管用ファン２４への給気配管と排気配管とを設け居室温度の上昇を避けた方が良い。
【００３２】
なお、蛇足ながら、図３においては、図を判り易くするために、アルミニウム容器２とアルミニウム基盤３とが平行して上下に対面するように配置された形で描かれているが、実際には、図２に示したように交差する方向に配置されるのが良い。
【００３３】
図４は冷蔵庫として用いた熱処理方式の一例を示す。
図中の符号で図１や図２と同じ物には同じ符号を付している。図中、９は外面に断熱材を貼付けた箱型の金属容器室を示す。
【００３４】
図４に示す冷蔵庫として用いた熱処理方式の一例においては、図３に示す冷房として用いた場合にくらべて、基本的な相違点は、図３における筒状の金属容器８に代えて、冷蔵庫としての収納部に見合う大きさの箱型の金属容器室９を用いたことにある。勿論、図３に示した送風ファン７は存在しなくても良い。
【００３５】
当該箱型の金属容器室９は、アルミニウム製であり、底面と４つの側壁面とが存在すれば良く、天井面は非存在か一部のみ非存在か開閉扉をもつか一部のみに開閉扉をもつかのいずれでも良い。図４に示す冷蔵庫として用いる場合には、天井面から冷蔵品を出し入れすることを想定している。
【００３６】
箱型の金属容器室９の底面は直接（勿論、熱伝導性の非乾性の塗料または粘体を介してもよい）、アルミニウム基盤３に載置される。また箱型の金属容器室９の４つの側壁面には、断熱のためにコルクを貼付けるようにしている。
【００３７】
図４に示す場合も、図３に示す場合と同様に、アルミニウム容器２を大気中に置く場合には、アルミニウム容器２の表面に断熱のためのコルクが貼付けられかつアルミニウム容器２の上部平面を冷却するためにアルミニウム対流管４内に冷水を供給する。
【００３８】
図４に示す箱型の金属容器室９の天井面を開口しておく場合には、大気中の水分が金属容器室９の内部に凝結水となって溜まる。この凝結水は必要に応じて、例えばスポイトや排出管などで金属容器室９外に排出するか他の瓶などの容器に移し替えて利用するようにされる。この凝結水の生成は、大気中の温度と湿度とを低下させることになることから、図４に示す冷蔵庫を設置している居住空間としての部屋（人の住む部屋）の温度と湿度とを低下させるのに役立つ。なお、金属容器室９の底面の温度が１５℃以下であれば、凝結した凝結水が蒸散されてしまうことは少ない。
【００３９】
なお、図４に示す箱型の金属容器室９の天井面に対応づけて、図３に示す所のファン７付きの筒状の金属容器８を載置することができる。このようにすることによって、箱型の金属容器室９の内部を冷蔵庫とすると共に、冷蔵庫の天井面を利用して人の居住室内を冷房することが可能となる。
【００４０】
図４においては、図を判り易くするために、アルミニウム容器２とアルミニウム基盤３とが平行に配置されているものとして示されているが、実際には交差する形で配置されるのが望ましい。
【００４１】
図５は冷蔵庫として用いた熱処理方式の他の一例を示す。
図中の符号で図１や図２と同じ物には同じ符号を付している。図中、９は箱型の金属容器室、１０は有底の発泡スチロール製容器、１１は載せ台、１２は液体、１２Ａは液体面を覆う蓋、１３は液体ホース、１４は排液ホースを示す。
【００４２】
図５の場合は図４に示した実施例の場合と基本的には同じであり、除湿冷房用として使うことができる。図５においては、アルミニウム対流管４を内部に挿入しているアルミニウム容器２を、液体１２を満たしている有底の発泡スチロール製容器１０内に設置する。この場合、ポリプロピレン製の載せ台１１を介在させて、アルミニウム容器２の上部平面が液体１２から上に露出するように設置する。液体１２の上面には、非所望な蒸発を少なくするために蓋１２Ａをもうけるのが良い。有底の発泡スチロール製容器１０内の液体１２は、液体ホース１３と排液ホース１４とで、有底の発泡スチロール製容器１０の外部と交換するようにされる。
【００４３】
図５においては、図を判り易くするために、アルミニウム容器２とアルミニウム基盤３とが平行に配置されているものとして示されているが、実際には交差する形で配置されるのが望ましい。
【００４４】
図６は、原液濃縮かつ蒸溜液製造に用いた熱処理方式の一例を示す。
図中の符号で図１や図２と同じ物には同じ符号を付している。図中、１０は有底の発泡スチロール製容器、１１は載せ台、１５は液体蓄溜盤、１６は衝立、１７は蒸溜液回収覆い体、１８は吊り紐、１９は覆い体にもうけた折り目ひだ、２０は合成樹脂製の囲いを示す。
【００４５】
図６においては、発泡スチロール製容器１０内に蓄えられている原液（例えば海水など一般に水溶液）から、ペルチエ装置の高温側を利用して、原液を沸騰状態にすることなしに適宜温度の下で蒸発させ、蒸発した液蒸気をペルチエ装置の低温側を利用して凝結させて回収するようにしている。
【００４６】
図示の如く、ペルチエ素子１とアルミニウム容器２とアルミニウム基盤３とアルミニウム対流管４とからなるペルチエ装置が、ポリプロピレン製の載せ台１１−１を介在させて、有底の発泡スチロール製容器１０内に設置され、有底の発泡スチロール製容器１０内に原液を満たし、アルミニウム容器２の上部平面が原液の上に露出する状態に置く。
【００４７】
このようにした全体（有底の発泡スチロール製容器１０を含む全体）をポリプロピレン製の載せ台１１−２に載せて、ポリプロピレン製の液体蓄溜盤１５内に置く。
【００４８】
液体蓄溜盤１５内には、例えば中空円筒状に形成したポリプロピレン製の衝立１６をたてておき、当該衝立１６を覆うようにポリエチレン製又はポリプロピレン製の円錐状の蒸溜液回収覆い体１７をもうける。当該蒸溜液回収覆い体１７は、必ずしも円錐状でなくてもよい（例えば筒状でもよい）が、全体の高さは２ｍないし３ｍ程度にされる。この高さは、発泡スチロール製容器１０内の原液が、ペルチエ装置の高温側で温められて非沸騰状態の下で蒸発された液蒸気が、蒸溜液回収覆い体１７の上部に上昇してゆき、蒸溜液回収覆い体１７の外部の大気によって冷却されおよび／またはペルチエ装置の低温側で冷却されて、蒸溜液回収覆い体１７の内壁に凝結することを容易にする高さと考えてよい。
【００４９】
蒸溜液回収覆い体１７の裾部は、例えば周長が１ｍないし３ｍ程度とされ、図６に示すように、衝立１６を囲うようにして液体蓄溜盤１５内に置かれる。衝立１６は蒸溜液回収覆い体１７の内部空間を拡げる役割をする。
【００５０】
このようにすることによって、蒸溜液回収覆い体１７の内壁に凝結された液滴が、蒸溜液回収覆い体１７の内壁をつたって液体蓄溜盤１５の内部に蓄えられてゆく。液体蓄溜盤１５の上部は、ホコリなどが入らないように、例えばポリエチレン製又はポリプロピレン製の囲い２０で覆っておくようにする。
【００５１】
蒸溜液回収覆い体１７は、上部にもうけた吊り紐１８などで室内天井などから吊るすようにされる。また蒸溜液回収覆い体１７の上部には一般に折り目ひだ１９が生じ、凝結した液滴を大きい液滴にまとめる役割をする。
【００５２】
このように、凝結された液が液体蓄溜盤１５内に回収されることによって、有底の発泡スチロール製容器１０内の原液は、例えば水分が蒸発される場合には、濃縮されたものとなる。種々工作した経験によれば、液体蓄溜盤１５の大きさが例えばＢ４版の用紙の大きさとした場合に、蒸溜液回収覆い体１７の高さは２ｍ程度となる。原液として水道水や海水を用いてペルチエ装置に５０Ｗの電力を供給し、１日当り１リットルの蒸溜水を得ることができた。なお、ペルチエ装置の高温側にくらべて低温側の温度は約１５℃程度低いものとなっていた。得られた蒸溜水は飲料水として使用できるのは勿論、薬液を得るために用いることができる。
【００５３】
図６においては、図を判り易くするために、アルミニウム容器２とアルミニウム基盤３とが平行に配置されているものとして示されているが、実際には交差する形で配置されるのが望ましい。
【００５４】
図７は、原液濃縮かつ蒸溜液製造に用いた熱処理方式の他の一例を示す。
図中の符号で図１や図２と同じ物には同じ符号を付している。図中、２１はステンレス製の金網あるいは合成樹脂製の開口部を有する台枠、２２は副ペルチエ装置、２３は副ペルチエ装置につけた金属容器室、２４は分溜対流管用ファンを示す。
【００５５】
図７においては、図６に示した構成をもつ蒸溜液回収覆い体１７の内部空間に、開口部を有する台枠２１をもうけ、当該開口部を有する台枠２１の上部に、副ペルチエ装置２２を設置した構成となっている。
【００５６】
副ペルチエ装置２２は、実質的に図４に示す構成をもつものとなっていて、図４の場合の箱型の金属容器室９と同様の構成の箱型の金属容器室２３をもっている。当該金属容器室２３の４つの側壁面には断熱のためのコルクが貼付けられていて、天井面が開口され、分溜液を回収する分溜庫室となっている。また、副ペルチエ装置２２におけるアルミニウム対流管４には分溜対流管用ファン２４がもうけられている。高湿度環境でのファンの駆動には無整流子モータを用いるのが良い。
【００５７】
図６を参照して述べた如く、有底の発泡スチロール製容器１０内の原液は載せ台１１−１に載置されたペルチエ装置の高温側によって蒸発せしめられ、液蒸気は当該ペルチエ装置の低温側によって冷却されつつ蒸溜液回収覆い体１７の上部に向かって上昇してゆく。次いで、載せ台１１−１に載置されているペルチエ装置の高温側で、有底の発泡スチロール製容器１０内の原液の温度を高め、当該温度の下で蒸発した液蒸気の分溜液を金属容器室２３内に蓄えて回収する。開口部を有する台枠２１は、例えばステンレス製の金網を用いた台枠で構成されていて、液蒸気が上部に上昇することを許すと共に副ペルチエ装置２２の載せ台の役割をはたしている。
【００５８】
原液を分溜するに当たっては、載せ台１１−１に載置されたペルチエ装置の高温側の温度を、所望の温度状態に管理しつつ、原液から所望の温度の下で得られた液蒸気を生成させる。当該液蒸気は開口部を有する台枠２１を通って上昇し、分溜対流管用ファン２４によって蒸溜液回収覆い体１７の上部空間内の液蒸気の温度を均一化する。一方、副ペルチエ装置２２は箱型の金属容器室（即ち、分溜庫室）２３の内部を冷却する。
【００５９】
このために、図４に関連して説明した如く、天井面が開口している当該金属容器室２３の内部で液蒸気が凝結され、分溜液が金属容器室２３の内部に蓄えられる。この分溜液は図示しない排出管などを用いて蒸溜液回収覆い体１７の外部に取り出される。
【００６０】
このような温度管理を行いつつ、例えば複数種類の分溜液を回収するようにする。
なお、図７においては、図を判り易くするために、アルミニウム容器２とアルミニウム基盤３とが平行に配置されているものとして示されているが、実際には交差する形で配置されるのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】ペルチエ装置の一実施例の構成を示す図である。
【図２】ペルチエ装置の全体構成を示す図である。
【図３】冷房として用いた熱処理方式の一例を示す図である。
【図４】冷蔵庫として用いた熱処理方式の一例を示す図である。
【図５】冷蔵庫として用いた熱処理方式の他の一例を示す図である。
【図６】原液濃縮かつ蒸溜液製造に用いた熱処理方式の一例を示す図である。
【図７】原液濃縮かつ蒸溜液製造に用いた熱処理方式の他の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  高温側セラミック面と低温側セラミック面とをもつペルチエ素子
２  平面を有する長物状のアルミニウム容器
３  アルミニウム基盤
４  アルミニウム対流管
５  ペルチエ素子の導電端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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