(57)【要約】【課題】簡易な構成でコストダウンが可能であると共に、消費電力の低減が可能な冷温蔵庫を提供する。【解決手段】電熱変換手段９と、底面７ｃと長手方向端部に二つの側面７ａ，７ｂとを有するコの字状の伝熱性部材７と、伝熱性部材７が載置され、底面５ｂと伝熱性部材７の二つの側面７ａ，７ｂと直交し、該二つの側面７ａ，７ｂよりも高い二つの側面５ａ，５ｂとを有するコの字状の第一の断熱性部材５と、伝熱性部材７の外側面及び第一の断熱性部材５の端部５１ａ，５１ｂを覆う第二の断熱性部材１９と、上部にふた部３ａを有し、電熱変換手段９と第一及び第二の断熱性部材５，１９とを収容する筐体３とを備え、電熱変換手段９は、伝熱性部材７の二つの側面７ａ，７ｂの一方の側面の外側に配設されていることを特徴とする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝熱性部材を介して庫内を冷却または過熱する冷温蔵庫において、
電熱変換手段と、
底面と該底面の長手方向端部に二つの側面とを有するコの字状の伝熱性部材と
、
前記伝熱性部材が載置され、底面と前記伝熱性部材の二つの側面と直交し、該二つの側面よりも高い二つの側面とを有するコの字状の第一の断熱性部材と、
前記伝熱性部材の外側面及び前記第一の断熱性部材の端部を覆う第二の断熱性部材と、
上部にふた部を有し、前記電熱変換手段と前記第一及び第二の断熱性部材とを収容する筐体と
を備え、
前記電熱変換手段は、前記伝熱性部材の二つの側面の一方の側面の外側に配設されていることを特徴とする冷温蔵庫。
【請求項２】
前記第一の断熱性部材は真空断熱パネルで形成され、前記第二の断熱性部材は断熱樹脂で形成され、前記真空断熱パネルの端部は、内側に屈曲して、前記断熱樹脂によって覆われていることを特徴とする請求項１に記載の冷温蔵庫。
【請求項３】
前記電熱変換手段が配設された前記伝熱性部材の一方の側面の内側には、冷媒を着脱自在に支持する支持部材が配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の冷温蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電熱変換素子を用いた電子冷温蔵庫に関し、特に、ペルチェ素子を用いた冷温蔵庫に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境問題の高まりに伴い、フロンガスを放出しない電子冷温蔵庫が注目されている。このような電子冷温蔵庫の一つとして、電熱半導体に直流電流を流すことによりヒートポンプとして作動する電熱変換デバイスであるペルチェ素子を使用し、さらに、箱体を二重構造として、空隙を真空若しくは真空に近い状態とし、ペルチェ素子の吸熱側と放熱側の対流による熱伝導を阻止し、わずかな空隙でも良好に断熱されるように構成した電子冷温蔵庫が種々提案されている（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１３３０７４号公報
【特許文献２】
特開２００１−１６５３８９号公報
【特許文献３】
特開２００３−３５４８０号公報
【特許文献４】
特開平１１−２９４９２２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の特許文献１〜４に開示された冷温蔵庫においては、いずれも伝熱性部材を箱型に形成しているために、絞りのためのプレス用の型が必要となり、コストダウンが困難であると共に、放熱若しくは吸熱を行う電熱変換素子の消費電力の低減が困難であるという問題を生じていた。さらに、このような箱型の伝熱性部材の周囲に高価な真空断熱層を設けていることによっても、コストダウンが困難であるという問題を生じていた。
【０００５】
そこで、本発明は上記のような従来技術の問題点に鑑みて、簡易な構成でコストダウンが可能であると共に、消費電力の低減が可能な冷温蔵庫を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の冷温蔵庫は、伝熱性部材を介して庫内を冷却または過熱する冷温蔵庫において、電熱変換手段と、底面と該底面の長手方向端部に二つの側面とを有するコの字状の伝熱性部材と、前記伝熱性部材が載置され、底面と前記伝熱性部材の二つの側面と直交し、該二つの側面よりも高い二つの側面とを有するコの字状の第一の断熱性部材と、前記伝熱性部材の外側面及び前記第一の断熱性部材の端部を覆う第二の断熱性部材と、上部にふた部を有し、前記電熱変換手段と前記第一及び第二の断熱性部材とを収容する筐体とを備え、前記電熱変換手段は、前記伝熱性部材の二つの側面の一方の側面の外側に配設されていることを特徴とする。
【０００７】
このように構成した本発明の冷温蔵庫においては、電熱変換手段と、底面と該底面の長手方向端部に二つの側面とを有するコの字状の伝熱性部材と、伝熱性部材が載置され、底面と伝熱性部材の二つの側面と直交し、該二つの側面よりも高い二つの側面とを有するコの字状の第一の断熱性部材と、伝熱性部材の外側面及び第一の断熱性部材の端部を覆う第二の断熱性部材と、上部にふた部を有し、電熱変換手段と第一及び第二の断熱性部材とを収容する筐体とを備え、電熱変換手段は、伝熱性部材の二つの側面の一方に配設されているので、伝熱性部材を折り曲げ加工のみにより製作することができ、従来のプレス用の型が不要となり、コストダウンを図ることができる。また、断熱性部材を使い分けることにより、断熱効果を維持しつつ、高価な断熱性部材の使用を必要最小限に留めることにより、一層のコストダウンを図ることができる。
【０００８】
ここで、前記第一の断熱性部材は真空断熱パネルで形成され、前記第二の断熱性部材は断熱樹脂で形成され、前記真空断熱パネルの端部は、内側に屈曲して、前記断熱樹脂によって覆われていてもよい。
【０００９】
この場合は、第一の断熱性部材は真空断熱パネルで形成され、第二の断熱性部材は断熱樹脂で形成され、真空断熱パネルの端部は、内側に屈曲して、断熱樹脂によって覆われているので、高価な真空断熱パネルの使用を必要最小限に留め、かつ、外気と接触して熱漏れの大きい部分である真空断熱パネルの端部を内側に絞り、この端部の周囲を断熱樹脂で覆うことにより、より一層断熱性を高めることができる。
【００１０】
また、前記電熱変換手段が配設された前記伝熱性部材の一方の側面の内側には、冷媒を着脱自在に支持する支持部材が配設されていてもよい。
【００１１】
この場合は、外側に電熱変換手段が配設された伝熱性部材の一方の側面の内側には、冷媒を着脱自在に支持する支持部材が配設されているので、冷温蔵庫を冷却装置として用いる場合に、この支持部材に冷媒を取り付けることにより、冷却装置の電源を切断後も冷媒が熱を蓄えることにより、冷媒が無いものに比し、保冷時間の拡大を図ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明の好適な一実施形態について説明する。
【００１３】
まず、本発明に係る冷温蔵庫の構成について、図１〜図３を参照して説明する。
【００１４】
図１は本発明に係る冷温蔵庫のふた部を除いた構成を示す斜視図である。また、図２は本発明に係る冷温蔵庫の断面図であり、（ａ）は長手方向断面図、（ｂ）は側断面図である。さらに、図３は真空断熱パネルの側端部の構造を模式的に示す上面図である。
【００１５】
図１及び図２に示されるように、本発明の一実施形態に係る冷温蔵庫１は、上部にふた部３ａを有する箱型の筐体３の内側に、側面５ａ、５ｂ及び底面５ｃを有する側断面がコの字状であって、１枚のパネルを折り曲げて形成された第一の断熱性部材である真空断熱パネル５が収容され、さらにその内側にはコの字状の真空断熱パネル５と直交するように、真空断熱パネル５の側面５ａ、５ｂよりも高さが低く、長手方向端部に設けられた側面７ａ、７ｂ及び底面７ｃを有するコの字状の伝熱性部材であるアルミ板７が設けられている。また、アルミ板７の一側面７ａの外側下部近傍には、電熱変換手段であるペルチェ素子９が取り付けられていると共に、アルミ板７の側面７ａの内側には、例えば４個の逆く字状の支持部材１１が配設されている。そして、ペルチェ素子９の外側には、温度センサー１３、放熱フィン１５、ファン１７が設けられている。さらに、箱型の筐体３の内部に形成された庫内空間には、庫内温度センサー１４が設けられている。ここで、この庫内温度センサー１４は、庫内容積及び形状に応じて、庫内温度が目標温度へ到達する時間と庫内における温度差の双方がバランスする庫内中心部に設けることが望ましい。
【００１６】
また、図３に模式的に示されるように、真空断熱パネル５の側面５ａ、５ｂの側端部５１ａ、５１ｂ及びアルミ板７の側面７ａ、７ｂの外側面は、第二の断熱性部材である断熱樹脂、例えば発泡断熱ウレタン樹脂１９によって覆われている。すなわち、真空断熱パネル５の側面５ａ、５ｂの側端部５１ａ、５１ｂは、内側に屈曲して（絞られて）おり、側端部５１ａ、５１ｂ近傍が、全縁に亘って発泡断熱ウレタン樹脂１９によって覆われている。
【００１７】
なお、ふた部３ａについては、第一の断熱性部材である真空断熱パネル５によって形成されても良いし、第二の断熱性部材である発泡断熱ウレタン樹脂１９によって形成されても良い。ここで、真空断熱パネル５は、発泡断熱ウレタン樹脂１９に比し、断熱性が高く高価であり、図４に示されるように、コア材５ｇと、多層構造に形成されたガスバリア性ラミネートフィルム材５ｆとで構成されている。そして、コア材５ｇは、例えばグラスウールまたは連通ウレタンで形成されており、このコア材の内部が低真空に保たれている。これにより、対流による熱伝導を阻止でき、良好な断熱効果を得ることができるものである。
【００１８】
このように構成した本発明の冷温蔵庫１においては、伝熱性部材であるアルミ板７を、底面７ｃと側面７ａ、７ｂとを有するコの字状とすることにより、アルミ板７を折り曲げ加工のみにより製作することができるので、従来のプレス用の型が不要となり、コストダウンを図ることができる。また、同様に１枚の真空断熱パネル５を折り曲げて、底面５ｃと側面５ａ、５ｂとを有するコの字状とすることにより、側面５ａ、５ｂと底面５ｃとを別体に形成してこれらを結合する構成に比し、図４に示される真空断熱パネル５のラミネートフィルム材５ｆの結合部からの熱漏れを低減し、断熱性を高めることができる。さらに、このように形成した真空断熱パネル５をアルミ板７と組み合わせることにより、高価な真空断熱パネル５の使用を必要最小限に留め、コストダウンを図ると共に、熱漏れの大きい外気との接触部分である真空断熱パネル５の側端部５１ａ、５１ｂを内側に屈曲させ、この側端部５１ａ、５１ｂの周囲を発泡断熱ウレタン樹脂１９によって覆うことにより、熱漏れを低減し、さらに断熱性を高めることができる。
【００１９】
また、このように構成した冷温蔵庫１を冷却装置として使用する際には、アルミ板７のペルチェ素子９が取り付けられている側面７ａの内側面に支持部材１１が配設されているので、例えば、図５に示されるような、冷却媒体である水タンク２０の両側面に設けられた突起部２０ａをアルミ板７の側面７ａに設けられた逆く字状の支持部材１１に引っ掛けることにより、水タンク２０をペルチェ素子９近傍に、簡易に着脱自在に取り付けることができる。これにより、冷却装置１の電源を切断した後も冷媒である水タンク２０が熱を蓄えることにより、蓄熱効果が向上すると共に、製氷ボックスとして使用することにより、効率的かつ迅速に製氷を得ることができる。
【００２０】
次に、本発明の冷温蔵庫１の別の実施形態について図６を参照して説明する。
【００２１】
図６は、真空断熱パネルの上端部の構造を模式的に示す側面図である。
【００２２】
別の実施形態においては、先の実施形態における真空断熱パネル５の屈曲部５１ａ、５１ｂを、上端部５３ａ、５３ｂとしたものであり、簡単のため、同様な部材には同様な符号を付するものとする。
【００２３】
この実施形態においては、図６に模式的に示されるように、アルミ板７の側面７ａ、７ｂよりも高さの高い真空断熱パネル５の側面５ａ、５ｂの上端部５３ａ、５３ｂ及びアルミ板７の側面７ａ、７ｂの外側面が、第二の断熱性部材である断熱樹脂、例えば発泡断熱ウレタン樹脂１９によって覆われている。すなわち、真空断熱パネル５の側面５ａ、５ｂの上端部５３ａ、５３ｂは、アルミ板７の側面７ａ、７ｂよりも高さの高い真空断熱パネル５の上端部５３ａ、５３ｂが内側に屈曲して（絞られて）おり、上端部５３ａ、５３ｂ近傍が、全縁に亘って発泡断熱ウレタン樹脂１９によって覆われている。
【００２４】
このように構成した場合でも、先の実施形態に比し、多少上部開口が狭まるものの、真空断熱パネル５の上端部５３ａ、５３ｂを内側に屈曲させ、この上端部５３ａ、５３ｂの周囲を発泡断熱ウレタン樹脂１９によって覆うことにより、熱漏れを低減することができるので、先の実施形態と同様な効果が得られる。
【００２５】
なお、若干加工が複雑となるが、上述した真空断熱パネル５の屈曲部は、当然に、側端部５１ａ、５１ｂ及び上端部５３ａ、５３ｂの双方に設けてもよい。
＜実施例＞
上述のように、アルミ伝熱板をコの字状に構成した冷温蔵庫の消費電力における優位性を従来の箱型構造の冷温蔵庫と比較するために、以下のような検証を行った。
【００２６】
使用した冷温蔵庫の概略仕様としては、内寸が１４０ｍｍ＊３４０ｍｍ＊２１５ｍｍであり、内容量が約１０リットル、重量５．６ｋｇ、５５ｗタイプのペルチェ素子を使用して、消費電力の比較検証を行った。
【００２７】
図７はアルミ伝熱板をコの字状に構成した本願発明に係る冷温蔵庫と、従来の箱型構造の冷温蔵庫との庫内温度及び消費電力の時間経過による変化を示す図である。また、図８はコの字タイプの冷温蔵庫と、従来の箱型タイプの冷温蔵庫との消費電力積算値の時間経過による変化を示す図である。
【００２８】
図７に示されるように、庫内温度の上昇は、箱型タイプの冷温蔵庫の方が早く、これに応じて消費電力も増大し、ＳＷ投入後、約１時間を経過した時点で、所定の目標温度に到達し、その後、消費電力は約３０Ｗ前後で安定する。これに対して、コの字タイプの冷温蔵庫においては、約１時間２０分経過後に所定の目標温度に到達し、その後、消費電力は約１５Ｗ前後で安定する。消費電力の積算値は図８に示されるように、ＳＷ投入後、約１時間経過までは、同等の消費電力であるが、その後従来の箱型タイプの冷温蔵庫が約３０Ｗ前後の消費電力に落ち着くのに伴い、コの字タイプの冷温蔵庫の消費電力の積算値の方が増大する。しかし、その後コの字タイプの冷温蔵庫の消費電力が約１５Ｗ前後で安定するに伴い、約２時間経過した時点で、消費電力の積算値が逆転し、その後は時間の経過に従い、両者の積算値の開きが増大していく。すなわち、コの字タイプの冷温蔵庫を長時間使用すればするほど、従来の箱型タイプの冷温蔵庫に比し、コの字タイプの冷温蔵庫の消費電力の積算値は小さくなる。これにより、コの字タイプの冷温蔵庫の消費電力における優位性が検証された。
【００２９】
以上、本発明の冷温蔵庫について添付図面を参照して説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の思想の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、伝熱板７は折り曲げ加工が可能な形状であればよく、真空断熱パネル５もこの伝熱板と組み合わせたときに、箱体を構成するような形状であればよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明の請求項１に記載の冷温蔵庫によれば、電熱変換手段と、底面と該底面の長手方向端部に二つの側面とを有するコの字状の伝熱性部材と、伝熱性部材が載置され、底面と伝熱性部材の二つの側面と直交し、該二つの側面よりも高い二つの側面とを有するコの字状の第一の断熱性部材と、伝熱性部材の外側面及び第一の断熱性部材の端部を覆う第二の断熱性部材と、上部にふた部を有し、電熱変換手段と第一及び第二の断熱性部材とを収容する筐体とを備え、電熱変換手段は、伝熱性部材の二つの側面の一方に配設されているので、伝熱性部材を折り曲げ加工のみにより製作することができ、従来のプレス用の型が不要となり、コストダウンを図ることができる。また、断熱性部材を使い分けることにより、断熱効果を維持しつつ、高価な断熱性部材の使用を必要最小限に留めることにより、一層のコストダウンを図ることができる。
【００３１】
また、請求項２に記載の冷温蔵庫によれば、前記請求項１において、第一の断熱性部材は真空断熱パネルで形成され、第二の断熱性部材は断熱樹脂で形成され、真空断熱パネルの端部は、内側に屈曲して、断熱樹脂によって覆われているので、高価な真空断熱パネルの使用を必要最小限に留め、かつ、外気と接触して熱漏れの大きい部分である真空断熱パネルの端部を内側に絞り、この端部の周囲を断熱樹脂で覆うことにより、より一層断熱性を高めることができる。
【００３２】
また、請求項３に記載の冷温蔵庫によれば、前記請求項１または２において、外側に電熱変換手段が配設された伝熱性部材の一方の側面の内側には、冷媒を着脱自在に支持する支持部材が配設されているので、冷温蔵庫を冷却装置として用いる場合に、この支持部材に冷媒を取り付けることにより、冷却装置の電源を切断後も冷媒が熱を蓄えることにより、冷媒が無いものに比し、保冷時間の拡大を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る冷温蔵庫のふた部を除いた構成示す斜視図である。
【図２】本発明に係る冷温蔵庫の断面図であり、（ａ）は長手方向断面図、（ｂ）は側断面図である。
【図３】真空断熱パネルの側端部の構造を模式的に示す上面図である。
【図４】真空断熱パネル自体の構造を模式的に示す図である。
【図５】アルミ板の支持部材に水タンクを取り付けた状態を示す模式図である。
【図６】真空断熱パネルの上端部の構造を模式的に示す側面図である。
【図７】本願発明に係る冷温蔵庫と、従来の冷温蔵庫との庫内温度及び消費電力の時間経過による変化を示す図である。
【図８】本願発明に係る冷温蔵庫と、従来の冷温蔵庫との消費電力積算値の時間経過による変化を示す図である。
【符号の説明】
１      冷温蔵庫
３      筐体
５      真空断熱パネル
５ａ    側面
５ｃ    底面
５ｆ    ラミネートフィルム材
５ｇ    コア材
７      アルミ板
７ａ    側面
７ｃ    底面
９      ペルチェ素子
１１    支持部材
１３    温度センサー
１５    放熱フィン
１７    ファン
１９    発泡断熱ウレタン樹脂
２０    水タンク
２０ａ  突起部
５１ａ  側端部
５１ｂ  側端部
５３ａ  上端部
５３ｂ  上端部
【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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【図８】
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