(57)【要約】【課題】  小型化、軽量化および低消費電力化を実現した冷蔵庫を提供することにある。【解決手段】  この発明の冷蔵庫は、急速用冷凍室２および冷凍室３の内部を冷却する第１の冷却機構１０と、冷蔵室４の内部、および、上記第１の冷却機構１０の放熱側を冷却する第２の冷却機構２０とを備える。上記第１の冷却機構１０は、真空ダイオード型の電子ヒートポンプ装置を有するので、蒸気圧縮式冷凍サイクルよりも大幅に大きさと重量とを減らすことができ、ペルチェ素子の冷却機構よりも消費電力を大幅に減らすことができて、小型化、軽量化および消費電力の低減を図ることができる。【選択図】  図１
2005164089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの冷凍室および冷蔵室と、
上記冷凍室の内部を冷却する第１の冷却機構と、
上記冷蔵室の内部、および、上記第１の冷却機構の放熱側を冷却する第２の冷却機構と
を備え、
上記第１の冷却機構と上記第２の冷却機構との内の少なくとも一方は、冷却側と放熱側とが熱的に分離された真空ダイオード型の電子ヒートポンプ装置を有することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項２】
請求項１に記載の冷蔵庫において、
上記電子ヒートポンプ装置における上記冷却側と上記放熱側との間には、上記冷却側と上記放熱側とを熱的に分離するための熱的に絶縁性のスペーサ部が存在することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項３】
請求項１に記載の冷蔵庫において、
上記電子ヒートポンプ装置は、
エミッタ側外部電極部と、
このエミッタ側外部電極部に、電気および熱が伝導可能なように、一面が連結された半導体基板、および、この半導体基板の他面に設けられたエミッタ電極を有するエミッタと、
コレクタ側外部電極部と、
このコレクタ側外部電極部に、電気および熱が伝導可能なように、一面が連結された半導体基板、および、この半導体基板の他面に設けられたコレクタ電極を有するコレクタと
を備え、
上記エミッタと上記コレクタとは、上記エミッタ電極と上記コレクタ電極とを隙間をあけて対向するように配置され、
かつ、上記エミッタの上記半導体基板と上記コレクタの上記半導体基板との内の少なくとも一方には、上記エミッタ電極と上記コレクタ電極との間の上記隙間を一定に保つと共に電気的および熱的に絶縁性のスペーサ部が一体に形成されており、
さらに、上記エミッタ側外部電極部と上記コレクタ側外部電極部との間に配置されて上記エミッタ側外部電極部と上記コレクタ側外部電極部との間隔を一定に保つと共に電気的および熱的に絶縁性の間隔保持部材と、
上記エミッタ側外部電極部と上記コレクタ側外部電極部との間の真空を維持する封止部材と
を備えることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項４】
請求項３に記載の冷蔵庫において、
上記エミッタ側外部電極部および上記コレクタ側外部電極部は、それぞれ、中空部を有することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項５】
請求項３に記載の冷蔵庫において、
上記エミッタ側外部電極部および上記コレクタ側外部電極部は、それぞれ、基板であることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項６】
請求項５に記載の冷蔵庫において、
上記エミッタ側外部電極部および上記コレクタ側外部電極部は、それぞれ、略直方体状であることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項７】
請求項１に記載の冷蔵庫において、
上記第１の冷却機構は、上記電子ヒートポンプ装置を有し、
上記第２の冷却機構は、冷媒の蒸気圧縮膨張を利用した冷凍サイクルを有することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項８】
請求項１に記載の冷蔵庫において、
上記第１の冷却機構および上記第２の冷却機構は、それぞれ、上記電子ヒートポンプ装置を有することを特徴とする冷蔵庫。
【請求項９】
請求項１に記載の冷蔵庫において、
上記電子ヒートポンプ装置は、複数存在し、この複数の電子ヒートポンプ装置は、電気的に接続されて、モジュール化されていることを特徴とする冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、冷凍室の内容物を急速に冷凍するための冷却機構を備えた冷蔵庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、冷蔵庫に対する消費者の要望がますます高まっており、より素早く冷凍することのできる冷凍冷蔵庫、地球環境意識の高まりから消費電力が少なく二酸化炭素排出効果のより少ない冷蔵庫、または、オゾン層破壊効果のより少ないノンフロンの冷蔵庫が求められている。
【０００３】
従来の冷蔵庫は、図１０と図１１に示すように、急速に冷凍するために、従来１つであった冷却機構を２つに分離し、冷凍専用の冷却機構を独立させて制御しており、冷蔵室などの他の内容物に対する冷却効果には影響を及ぼさずに、必要な急速冷凍を実現させていた（特開２００２−１６２１４３号公報：特許文献１参照）。
【０００４】
具体的に述べると、図１０に示す冷蔵庫は、冷凍室１０９３を急速冷凍する第１の冷却機構１０９６と、冷蔵室１０９４と野菜室１０９５と冷凍室１０９３とを冷却する第２の冷却機構１０９７とを備える。
【０００５】
すなわち、上記第１の冷却機構１０９６は、急速冷却のときのみ運転され、通常冷却のとき停止される。この通常冷却のときは、上記第２の冷却機構１０９７にて冷却する。
【０００６】
上記第１の冷却機構１０９６および上記第２の冷却機構１０９７は、圧縮機、蒸発器、凝縮器および膨張手段を有する冷媒の蒸気圧縮膨張を利用した冷凍サイクルを有する。
【０００７】
一方、図１１に示す冷蔵庫は、図１０の冷蔵庫とは第１の冷却機構が相違し、図１１の冷蔵庫の第１の冷却機構１１０２は、ペルチェ素子である。
【０００８】
ここで、このペルチェ素子と同様の機能をする電子ヒートポンプ装置として、ペルチェ効果を利用しないペルチェ素子とは構造の異なる真空ダイオード型構造の装置が、提案されている（国際特許ＷＯ９９／１３５６２号公報：特許文献２参照）。
【０００９】
具体的に述べると、この従来の真空ダイオード型の電子ヒートポンプ装置は、図１２に示すように、エミッタ電極１１１１とコレクタ電極１１１２とが、真空ギャップ１１１３を形成するように、対向して配置され、上記エミッタ電極１１１１と上記コレクタ電極１１１２との間隔は、静電容量をモニタしながらフィードバック制御によりピエゾ素子１１１４に加える電圧を調整し、上記エミッタ電極１１１１から放出された電子が、上記コレクタ電極１１１２へ移動するように電圧を印加することで、吸熱部１１１５から奪った熱を放熱部１１１６に輸送する熱電子放出現象を応用した電子ヒートポンプ装置として機能する。
【００１０】
しかしながら、上記従来の冷蔵庫には、以下の問題があった。
【００１１】
図１０の冷蔵庫では、上記第１の冷却機構１０９６は、蒸気圧縮式冷凍サイクルであるので、コンプレッサ部分の大きさや重量が大きいため、冷凍庫の内容量が減ってしまうという課題があった。さらに、通常よりも余分な冷媒を必要とするという課題があった。また、上記第２の冷却機構１０９７における、冷蔵室および野菜室用の蒸発器１１０１ａと冷凍室用の蒸発器１１０１ｂとを、違う冷却温度にする必要があるので、上記第２の冷却機構１０９７の制御が困難になるという課題があった。
【００１２】
また、図１１の冷蔵庫では、上記第１の冷却機構１１０２は、ペルチェ素子であるので、このペルチェ素子の冷却効率は低く、冷却に必要な吸熱量の数倍のエネルギーを投入しなければ十分な冷却性能を得ることができなかった。
【００１３】
これは、ペルチェ素子の構造が、図１３に示すように、第１の金属電極１１２１ａ、ｐ型半導体１１０６、第２の金属電極１１２１ｂ、ｎ型半導体１１０７および第３の金属電極１１２１ｃが順に電気的に直列に接続しており、上記ｐ型半導体１１０６から上記ｎ型半導体１１０７に電子が移動するように外部から電圧を加えた場合に、上記第１の金属電極１１２１ａから上記ｐ型半導体１１０６、および、上記ｎ型半導体１１０７から上記第３の金属電極１１２１ｃに電子が移動する接合面では発熱が起こり、逆に、上記ｐ型半導体１１０６から上記第２の金属電極１１２１ｂ、および、上記第２の金属電極１１２１ｂから上記ｎ型半導体１１０７に電子が移動する接合面では吸熱が起こり、上記ｐ型半導体１１０６および上記ｎ型半導体１１０７の両端に温度差が発生するペルチェ効果を応用した素子であるが、上記ｐ型半導体１１０６および上記ｎ型半導体１１０７の内部を、熱伝導による矢印１１２２にて示す熱流があるために、冷却効率が低く消費電力が大きいという課題がある。
【００１４】
また、ペルチェ素子は、有害物質のテルルを材料として使用しており、取扱いを誤ると環境へ悪影響を及ぼす危険性があった。
【００１５】
一方、図１２に示された電子ヒートポンプ装置では、図１４に示すように、エミッタ電極１１１１から放出された電子は熱をもってコレクタ電極１１１２に移動することで、電子による熱輸送が行われ、上記コレクタ電極１１１２から上記エミッタ電極１１１１への熱移動は、真空ギャップ１１１３によって、遮断されるので、矢印１１２３にて示す熱流の一方通行が実現できて、冷却効率が高く消費電力が少なくなる。
【００１６】
しかしながら、この電子ヒートポンプ装置では、上記真空ギャップ１１２３を１０ｎｍ以下に維持するために、図１２に示す上記ピエゾ素子１１１４でギャップ量のフィードバック制御のための静電容量コントローラ１１１７が必要であることにより、装置が大掛かりになって、大きな冷却能力が必要な冷蔵庫の冷却に用いると、小型化や軽量化には適していないという課題があった。
【特許文献１】特開２００２−１６２１４３号公報
【特許文献２】国際特許ＷＯ９９／１３５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
そこで、この発明の課題は、小型化、軽量化および低消費電力化を実現した冷蔵庫を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するため、この発明の冷蔵庫は、
少なくとも１つの冷凍室および冷蔵室と、
上記冷凍室の内部を冷却する第１の冷却機構と、
上記冷蔵室の内部、および、上記第１の冷却機構の放熱側を冷却する第２の冷却機構と
を備え、
上記第１の冷却機構と上記第２の冷却機構との内の少なくとも一方は、冷却側と放熱側とが熱的に分離された真空ダイオード型の電子ヒートポンプ装置を有することを特徴としている。
【００１９】
この発明の冷蔵庫によれば、上記第１の冷却機構と上記第２の冷却機構との内の少なくとも一方は、上記真空ダイオード型の電子ヒートポンプ装置を有するので、冷媒の蒸気圧縮膨張を利用した冷凍サイクルを使用せず、かつ、ペルチェ効果を応用しない電子ヒートポンプ機構になる。
【００２０】
このように、この発明の冷蔵庫では、蒸気圧縮式冷凍サイクルよりも大幅に大きさと重量とを減らすことができると共に、ペルチェ素子の冷却機構よりも消費電力を大幅に減らすことができて、小型化と消費電力の低減とを図ることができる。
【００２１】
また、上記第１の冷却機構は、上記冷凍室の内部を冷却し、上記第２の冷却機構は、上記冷蔵室の内部、および、上記第１の冷却機構の放熱側を冷却するので、上記第２の冷却機構において、上記冷蔵室の内部、および、上記第１の冷却機構の放熱側を同一温度で冷却することができて、上記第２の冷却機構を制御しやすく、上記第２の冷却機構の消費電力を低減することができる。
【００２２】
もちろん、他の上記冷蔵室などの冷却能力を低下させることなく、上記冷凍室を急速冷凍動作させることができる。しかも、冷媒の使用量、および、ペルチェ素子の材料となる有害物質の使用量は、従来製品より増えることはないので、環境を考慮したものになる。
【００２３】
また、一実施形態の冷蔵庫では、上記電子ヒートポンプ装置における上記冷却側と上記放熱側との間には、上記冷却側と上記放熱側とを熱的に分離するための熱的に絶縁性のスペーサ部が存在している。
【００２４】
この一実施形態の冷蔵庫によれば、上記冷却側と上記放熱側との間のスペーサ部にて、上記冷却側と上記放熱側とを熱的に分離しているので、従来の真空ギャップダイオード構造の電子ヒートポンプ装置において、エミッタとコレクタとを熱的に分離するためにエミッタとコレクタとの外側に配置されるピエゾ素子や静電容量コントローラやピエゾフィードバック回路等が不要になって、小型化および軽量化を図ることができる。
【００２５】
また、一実施形態の冷蔵庫では、上記電子ヒートポンプ装置は、
エミッタ側外部電極部と、
このエミッタ側外部電極部に、電気および熱が伝導可能なように、一面が連結された半導体基板、および、この半導体基板の他面に設けられたエミッタ電極を有するエミッタと、
コレクタ側外部電極部と、
このコレクタ側外部電極部に、電気および熱が伝導可能なように、一面が連結された半導体基板、および、この半導体基板の他面に設けられたコレクタ電極を有するコレクタと
を備え、
上記エミッタと上記コレクタとは、上記エミッタ電極と上記コレクタ電極とを隙間をあけて対向するように配置され、
かつ、上記エミッタの上記半導体基板と上記コレクタの上記半導体基板との内の少なくとも一方には、上記エミッタ電極と上記コレクタ電極との間の上記隙間を一定に保つと共に電気的および熱的に絶縁性のスペーサ部が一体に形成されており、
さらに、上記エミッタ側外部電極部と上記コレクタ側外部電極部との間に配置されて上記エミッタ側外部電極部と上記コレクタ側外部電極部との間隔を一定に保つと共に電気的および熱的に絶縁性の間隔保持部材と、
上記エミッタ側外部電極部と上記コレクタ側外部電極部との間の真空を維持する封止部材と
を備える。
【００２６】
ここで、上記エミッタ側外部電極部および上記コレクタ側外部電極部は、電気的および熱的に伝導性を有するものである。上記エミッタの上記半導体基板、および、上記コレクタの上記半導体基板としては、例えば、ｎ型のＳｉ基板（ウエハ）を用いる。上記間隔保持部材としては、例えば、絶縁性のワッシャや、樹脂製のボルト等を用いる。上記封止部材としては、電気的および熱的に絶縁性であり、例えば、低融点のガラスを用いる。上記エミッタ電極は、例えば、上記エミッタの上記半導体基板の表面に、電子放出が起こり易い導電性材料を薄膜状に形成してなるものである。上記コレクタ電極は、例えば、上記コレクタの上記半導体基板の表面に、導電性材料を薄膜状に形成してなるものである。上記隙間は、真空状態において、上記エミッタ側から上記コレクタ側に移動する高エネルギー電子をフィルタリングする。上記半導体基板に上記スペーサ部が一体に形成されているとは、例えば、上記半導体基板がＳｉ基板である場合、この基板表面に、例えば、熱酸化を施してＳｉＯ2膜を形成し、このＳｉＯ2膜をエッチングすることで、上記スペーサ部が形成される。
【００２７】
この一実施形態の冷蔵庫によれば、上記エミッタの上記半導体基板と上記コレクタの上記半導体基板との内の少なくとも一方には、上記隙間を一定に保つと共に電気的および熱的に絶縁性のスペーサ部が一体に形成されているので、部品数を減少した簡単な構成で、熱の逆流を防止しつつ、真空ギャップを所定の間隔に確保できる。具体的に述べると、従来の真空ギャップダイオード構造の電子ヒートポンプ装置においてエミッタとコレクタの間の真空ギャップを所定の間隔に維持する手段として必要であったピエゾ素子や静電容量コントローラやピエゾフィードバック回路等が不要になって、部品数を減少でき、小型化、軽量化およびコスト削減を図ることができる。
【００２８】
また、一実施形態の冷蔵庫では、上記エミッタ側外部電極部および上記コレクタ側外部電極部は、それぞれ、中空部を有する。
【００２９】
ここで、上記容器体とは、例えば、ＣｕまたはＣｕ合金からなるステムである。
【００３０】
この一実施形態の冷蔵庫によれば、上記エミッタ、および、上記スペーサ部を有する上記コレクタは、上記両方のステムの中空部に挟まれているので、大気圧の応力影響を受けるのは、上記両方のステムの最外部のみとなり、直接に、上記エミッタおよび上記コレクタに応力を加えることが無くなって、圧力たわみによる変形および破壊が生じない構造の電子ヒートポンプ装置が実現可能となる。
【００３１】
また、一実施形態の冷蔵庫では、上記エミッタ側外部電極部および上記コレクタ側外部電極部は、それぞれ、中実の基板である。
【００３２】
ここで、上記基板とは、例えば、タングステン、タングステンカーバイト、銅、シリコン等の材料からなる。
【００３３】
この一実施形態の冷蔵庫によれば、上記エミッタ側外部電極部および上記コレクタ側外部電極部は、中実の基板であるので、この電子ヒートポンプ装置を薄く小型にできて、冷蔵庫の一層の小型化を図ることができる。
【００３４】
また、一実施形態の冷蔵庫では、上記エミッタ側外部電極部および上記コレクタ側外部電極部は、それぞれ、略直方体状である。
【００３５】
この一実施形態の冷蔵庫によれば、この電子ヒートポンプ装置を略直方体チップ形状にできて、例えば、新たな、または、既存の冷蔵庫の内部に組み込み易くなる。
【００３６】
また、一実施形態の冷蔵庫では、上記第１の冷却機構は、上記電子ヒートポンプ装置を有し、上記第２の冷却機構は、冷媒の蒸気圧縮膨張を利用した冷凍サイクルを有する。
【００３７】
この一実施形態の冷蔵庫によれば、蒸気圧縮冷凍サイクルによる冷却機構を１つにし、環境にやさしい電子ヒートポンプ装置を冷凍室用冷却機構として使用することで、冷媒や有害物質の使用量を減らし、冷凍室容量を広くでき、さらに軽量化および低消費電力化を実現できる。また、大容量の冷却に適するコストの安い蒸気圧縮式冷凍サイクルが、この冷蔵庫全体の主とした冷却を行うため、電子ヒートポンプ装置の搭載数量を減らすことができる。
【００３８】
また、一実施形態の冷蔵庫では、上記第１の冷却機構および上記第２の冷却機構は、それぞれ、上記電子ヒートポンプ装置を有する。
【００３９】
この一実施形態の冷蔵庫によれば、オゾン層破壊作用のある地球環境に影響のある冷媒や可燃性の冷媒を全く使用しないので、高い安全性と静粛性とが実現できる。
【００４０】
また、一実施形態の冷蔵庫では、上記電子ヒートポンプ装置は、複数存在し、この複数の電子ヒートポンプ装置は、電気的に接続されて、モジュール化されている。
【００４１】
この一実施形態の冷蔵庫によれば、大きな容量の冷凍室または冷蔵室を迅速に冷却することができる。
【００４２】
また、一実施形態の冷蔵庫では、上記封止部材は、上記エミッタ側外部電極部と上記コレクタ側外部電極部とに接触し、電気的および熱的に絶縁性である。なお、上記封止部材は、上記エミッタ側外部電極部と上記コレクタ側外部電極部とを封止する一つの部材であってもよく、あるいは、上記エミッタ側外部電極部と上記間隔保持部材との間を封止する部分と、上記コレクタ側外部電極部と上記間隔保持部材との間を封止する部分との別体であってもよい。
【００４３】
また、一実施形態の冷蔵庫では、上記エミッタ電極の仕事関数は、上記コレクタ電極の仕事関数と略等しいか、もしくは、上記コレクタ電極の仕事関数よりも低い。
【００４４】
ここで、「仕事関数」とは、一般に、ある材料に何らかのエネルギー（例えば、熱や電界印加等）を与えて、その材料表面から外部のエネルギー障壁（例えば、真空）を超えて電子を取り出す場合における、その材料の電子放出能力を示す物性値であり、低い仕事関数の方が電子の放出量が多いとされる。
【００４５】
上記エミッタ電極および上記コレクタ電極は、導電性の複合材料からなり、例えば、Ａｇ、Ｔｉ、Ａｕ薄膜の表面を酸化セシウムが覆っている構成である。
【００４６】
この一実施形態の冷蔵庫によれば、上記エミッタ電極の仕事関数が、上記コレクタ電極の仕事関数と略等しい場合、電流供給の方向を逆方向にすることで、熱の移動方向を反転できる電子ヒートポンプ装置が実現できる。他方、上記エミッタ電極の仕事関数が、上記コレクタ電極の仕事関数よりも低い場合、外部から印加する電圧を低く抑えることができて、消費電力の低減になり、さらに、両方の電極に温度差が生じたとき、上記コレクタ側の加熱による熱電子放出量を低減できて、外部から印加する電圧を低く抑えて、消費電力を少なくできる。
【発明の効果】
【００４７】
この発明の冷蔵庫によれば、上記第１の冷却機構と上記第２の冷却機構との内の少なくとも一方は、上記真空ダイオード型の電子ヒートポンプ装置を有するので、蒸気圧縮式冷凍サイクルよりも大幅に大きさと重量とを減らすことができ、ペルチェ素子の冷却機構よりも消費電力を大幅に減らすことができて、小型化および消費電力の低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００４９】
（第１の実施形態）
図１は、この発明の冷蔵庫の一実施形態である概略構成図を示している。
【００５０】
この冷蔵庫は、急速用冷凍室２と、冷凍室３と、冷蔵室４と、野菜室５と、上記急速用冷凍室２および上記冷凍室３の内部を冷却する第１の冷却機構１０と、上記冷蔵室４の内部、および、上記第１の冷却機構１０の放熱側を冷却する第２の冷却機構２０とを備える。
【００５１】
上記第１の冷却機構１０は、上記急速用冷凍室２を冷却する第１の電子ヒートポンプモジュール１１と、上記冷凍室３を冷却する第２の電子ヒートポンプモジュール１２とを備える。
【００５２】
上記第２の冷却機構２０は、冷媒の蒸気圧縮膨張を利用した冷凍サイクルであって、圧縮機２４と、凝縮器２５と、膨張機構としてのキャピラリチューブ２６と、蒸発器群２３とが、冷媒の通る配管にて、順次、環状に接続されている。
【００５３】
ここで、この冷凍サイクルを説明すると、内部に封入された冷媒は、上記圧縮機２４で高温高圧に圧縮され、上記凝縮器２５で放熱を行い、上記キャピラリチューブ２６で減圧膨張されて、上記蒸発器群２３で熱を吸収し蒸発して、再び、上記圧縮機２４へ吸入されて、蒸気圧縮冷凍サイクルを構成する。
【００５４】
上記蒸発器群２３は、上記第１の冷却機構１０（上記第１の電子ヒートポンプモジュール１１と上記第２の電子ヒートポンプモジュール１２）の放熱側を冷却する第１の蒸発器２１と、上記冷蔵室４および上記野菜室５の内部を冷却する第２の蒸発器２２とを備え、上記第１の蒸発器２１と上記第２の蒸発器２２とは、並列に接続されている。
【００５５】
上記第１の冷却機構１０は、上記冷凍室２，３の後方奥側に配置され、上記第１の冷却機構１０の冷却（吸熱）側が、上記冷凍室２，３側（前方手前側）に向けられ、上記第１の冷却機構１０の放熱（加熱）側が、上記冷凍室２，３と反対側（後方奥側）に向けられている。
【００５６】
上記第２の冷却機構２０は、上記冷凍室２，３、上記冷蔵室４、上記野菜室５および上記第１の冷却機構１０の後方奥側に配置される。上記第１の蒸発器２１は、熱伝導性の良い伝導体であるヒートスプレッダ８を介して、上記第１の冷却機構１０の放熱側に熱的に接続される。
【００５７】
上記構成の冷蔵庫によれば、上記第１の冷却機構１０は、上記冷凍室２，３の内部を冷却し、上記第２の冷却機構２０は、上記冷蔵室４の内部、および、上記第１の冷却機構１０の放熱側を冷却するので、上記第２の冷却機構２０において、上記冷蔵室４の内部、および、上記第１の冷却機構１０の放熱側を同一温度で冷却することができて、上記第２の冷却機構２０を制御しやすく、上記第２の冷却機構２０の消費電力を低減することができる。
【００５８】
具体的に述べると、上記第１の蒸発器２１の温度を、冷凍のための−２０℃まで下げる必要はなく、上記第２の蒸発器２２と同等の−５℃程度まで下げれば十分であるため、上記キャピラリチューブ２６での減圧量を少なくできると共に、上記圧縮機２４のエネルギー効率を５０％程度改善できて、消費電力を低減できる。
【００５９】
上記第１の電子ヒートポンプモジュール１１は、図２に示すように、例えばＳｉＯ2を主成分とする箱型の絶縁断熱材１４６と、この絶縁断熱材１４６に埋め込まれた複数の真空ダイオード型の電子ヒートポンプ装置１００とを備える。この複数の電子ヒートポンプ装置１００は、電気的に直列に接続されている。なお、上記複数の電子ヒートポンプ装置１００を、並列または直並列混載に結線してもよい。
【００６０】
なお、図示しないが、上記第２の電子ヒートポンプモジュール１２は、上記第１の電子ヒートポンプモジュール１１と同様に、上記絶縁断熱材１４６と、この絶縁断熱材１４６に埋め込まれた複数の上記電子ヒートポンプ装置１００とを備える。
【００６１】
このように、上記複数の電子ヒートポンプ装置１００がモジュール化されているので、大きな容量の冷凍室または冷蔵室を迅速に冷却することができる。
【００６２】
具体的な寸法を示すと、上記冷凍室２，３の容量が１５０リットルの場合、上記電子ヒートポンプ装置１００は、直径１１．５ｍｍで厚み２．３ｍｍｔの円盤形状であり、上記第１の電子ヒートポンプモジュール１１は、５０ｍｍ×４０ｍｍ×３．３ｍｍｔの外形寸法であり、上記第２の電子ヒートポンプモジュール１２は、６０ｍｍ×６０ｍｍ×３．３ｍｍｔの外形寸法である。
【００６３】
この２つのモジュール１１，１２の重量は、１００ｇ程度にしかなっておらず、この２つのモジュール１１，１２は、従来のコンプレッサと比べると、重量も容積も数１０分の１になって、小型化、軽量化されていることになる。
【００６４】
上記電子ヒートポンプ装置１００は、冷却側と放熱側とが熱的に分離された構造であり、上記冷凍サイクルを使用せず、かつ、上記ペルチェ効果を応用しない電子ヒートポンプ機構になる。また、上記電子ヒートポンプ装置１００における上記冷却側と上記放熱側との間には、上記冷却側と上記放熱側とを熱的に分離するための熱的に絶縁性のスペーサ部が存在しており、従来の真空ギャップダイオード構造の電子ヒートポンプ装置において、エミッタとコレクタとを熱的に分離するためにエミッタとコレクタとの外側に配置されるピエゾ素子や静電容量コントローラやピエゾフィードバック回路等が不要になる。
【００６５】
詳しく述べると、上記電子ヒートポンプ装置１００は、図３の斜視図、図４の縦断面図および図５の要部拡大図に示すように、電気的および熱的に伝導性のエミッタ側外部電極部１０３と、このエミッタ側外部電極部１０３に電気および熱が伝導可能なように連結されると共に電子を放出するエミッタ１０１と、電気的および熱的に伝導性のコレクタ側外部電極部１０４と、このコレクタ側外部電極部１０４に電気および熱が伝導可能なように連結されると共に電子を受け取るコレクタ１０２と、上記エミッタ側外部電極部１０３と上記コレクタ側外部電極部１０４との間に配置されて上記エミッタ側外部電極部１０３と上記コレクタ側外部電極部１０４との間隔を一定に保つと共に電気的および熱的に絶縁性の間隔保持部材１０６と、上記エミッタ側外部電極部１０３と上記コレクタ側外部電極部１０４との間の真空を維持する封止部材１０７とを備える。
【００６６】
上記エミッタ側外部電極部１０３および上記コレクタ側外部電極部１０４は、それぞれ、中空部を有するステムであり、以下、上記エミッタ側外部電極部１０３をエミッタ側ステム１０３とよび、上記コレクタ側外部電極部１０４をコレクタ側ステム１０４とよぶ。
【００６７】
上記エミッタ１０１と上記コレクタ１０２とは、対向して配置され、上記エミッタ１０１と上記コレクタ１０２との間には、隙間（真空ギャップ）Ｇを有する。上記エミッタ側ステム１０３と上記コレクタ側ステム１０４とは、電源１０８に接続される。
【００６８】
この電子ヒートポンプ装置１００の作用を説明すると、上記電源１０８から上記エミッタ側ステム１０３および上記コレクタ側ステム１０４に電流を流すことで、上記エミッタ１０１および上記コレクタ１０２に電圧が印加されて電子が供給される。そして、上記エミッタ１０１側（上記エミッタ側ステム１０３）が、冷却（吸熱）側になり、上記コレクタ１０２側（上記コレクタ側ステム１０４）が、放熱（加熱）側になる。
【００６９】
上記エミッタ１０１は、上記エミッタ側ステム１０３に電気および熱が伝導可能なように一面が接合された半導体基板１１０と、この半導体基板１１０の他面の全体的に設けられたエミッタ電極１１１とを有する。
【００７０】
上記コレクタ１０２は、上記コレクタ側ステム１０４に電気および熱が伝導可能なように一面が接合された半導体基板１２０と、この半導体基板１２０の他面の一部を除いた全体的に設けられたコレクタ電極１２１とを有する。
【００７１】
上記エミッタ１０１と上記コレクタ１０２とは、上記エミッタ電極１１１と上記コレクタ電極１２１とを上記隙間Ｇをあけて対向するように配置される。
【００７２】
上記コレクタ１０２の上記半導体基板１２０には、上記エミッタ電極１１１と上記コレクタ電極１２１との間の上記隙間Ｇを一定に保つと共に電気的および熱的に絶縁性のスペーサ部１０５が一体に形成されている。
【００７３】
要するに、複数の上記スペーサ部１０５は、上記コレクタ１０２の上記半導体基板１２０に一体に形成されると共に上記エミッタ電極１１１に接触し、さらに、上記複数のスペーサ部１０５は、互いに間隔をもって、上記コレクタ１０２の上記半導体基板１２０の全面に、略一様に分布して整列されており、上記エミッタ電極１１１と上記コレクタ電極１２１との間の上記隙間Ｇを一定に保ち、上記スペーサ部１０５の厚みにて、上記隙間Ｇの大きさが決定される。
【００７４】
具体的には、上記半導体基板１１０，１２０として、例えば、ｎ型のＳｉ基板（ウエハ）を用いた場合、この半導体基板１２０の表面に熱酸化を施してＳｉＯ2膜を形成し、このＳｉＯ2膜をエッチングして上記スペーサ部１０５が形成される。
【００７５】
上記エミッタ電極１１１の表面および上記コレクタ電極１２１の表面における最大高さ粗さＲｚの値は、上記エミッタ電極１１１と上記コレクタ電極１２１との間隔の最小値の１／２以下、好ましくは１／４以下である。
【００７６】
このように、上記最大高さ粗さＲｚの値が、上記エミッタ電極１１１と上記コレクタ電極１２１との間隔の最小値の１／２以下であるので、上記両方の電極１１１，１２１の表面を平滑にして、上記両方の電極１１１，１２１の表面の凹凸による荒れによって発生する不具合を低減する。
【００７７】
例えば、表面の凸部同士の対向における上記両方の電極１１１，１２１の接触による短絡不良を低減し、表面の凹部同士の対向における間隔（真空ギャップ）の広がりによる電子放出量の減少および冷却量の減少を低減する。
【００７８】
すなわち、上記最大高さ粗さＲｚの値が、上記間隔の最小値の１／２を越えると、表面の凹部同士の対向や反りによる間隔（真空ギャップ）の広がりによって、上記エミッタ１０１からの電子放出量が減少して冷却量が減少する一方、表面の凸部同士の対向によって、上記両方の電極１１１，１２１が接触して短絡不良が生じるおそれがある。
【００７９】
上記エミッタ電極１１１および上記コレクタ電極１２１は、単一金属、金属合金、金属と非金属との化合物、半導体材料および不純物ドープ半導体材料の内の何れか一つであり、上記両方の電極１１１，１２１の表面の平滑性と上記エミッタ１０１からの電子放出とを効果的に実現することができる。
【００８０】
上記エミッタ電極１１１および上記コレクタ電極１２１の内の少なくとも上記エミッタ電極１１１は、セシウム（Ｃｓ）、カーボン（Ｃ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、バナジウム（Ｖ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、シリコン（Ｓｉ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、プラチナ（Ｐｔ）、アルミ（Ａｌ）の内の少なくとも一つを含む材料からなる。
【００８１】
このように、少なくとも上記エミッタ電極１１１が、仕事関数の低い材料からなり、上記エミッタ１０１側からの電子放出を高め、電圧印加の量を低減でき、消費電力の低減が可能となる。
【００８２】
上記エミッタ電極１１１の仕事関数は、上記コレクタ電極１２１の仕事関数と略等しいか、もしくは、上記コレクタ電極１２１の仕事関数よりも低い。
【００８３】
このように、上記エミッタ電極１１１の仕事関数が、上記コレクタ電極１２１の仕事関数と略等しい場合、電流供給の方向を逆方向にすることで、熱の移動方向を反転できる電子ヒートポンプ装置が実現できる。他方、上記エミッタ電極１１１の仕事関数が、上記コレクタ電極１２１の仕事関数よりも低い場合、両方の電極１１１，１２１に温度差が生じたとき、上記コレクタ側の加熱による熱電子放出量を低減でき、かつ、電圧印加の量を低減できて、消費電力の低減が可能となる。
【００８４】
上記エミッタ側ステム１０３および上記コレクタ側ステム１０４は、それぞれ、中空部１３０，１４０を有し、この両方の中空部１３０，１４０と、上記エミッタ電極１１１と上記コレクタ電極１２１との間の上記隙間Ｇとは、真空であり、上記両方の中空部１３０，１４０と上記隙間Ｇとは、上記エミッタ側ステム１０３および上記コレクタ側ステム１０４に設けられた通気孔１３２ａ，１４２ａを介して、同じ真空度である。
【００８５】
具体的に述べると、上記エミッタ側ステム１０３は、銅製容器体１３１と、この容器体１３１を蓋すると共に上記通気孔１３２ａが設けられた銅製平板１３２とを有する。上記容器体１３１と上記平板１３２にて囲まれた空間にて、上記中空部１３０を形成し、この中空部１３０と上記エミッタ側ステム１０３の外部とが、上記通気孔１３２ａを介して、連通する。
【００８６】
同様に、上記コレクタ側ステム１０４は、銅製容器体１４１と、この容器体１４１を蓋すると共に上記通気孔１４２ａが設けられた銅製平板１４２とを有し、上記容器体１４１と上記平板１４２にて上記中空部１４０を形成し、この中空部１４０と上記コレクタ側ステム１０４の外部とが、上記通気孔１４２ａを介して、連通する。
【００８７】
そして、上記エミッタ１０１および上記コレクタ１０２は、上記エミッタ側ステム１０３の平板１３２と上記コレクタ側ステム１０４の平板１４２とに挟まれる。
【００８８】
このように、上記エミッタ１０１および上記コレクタ１０２は、上記両方のステム１０３，１０４の中空部１３０，１４０に挟まれているので、大気圧の応力影響を受けるのは、上記両方のステム１０３，１０４の最外部（上記容器体１３１，１４１）のみとなり、直接に、上記エミッタ１０１および上記コレクタ１０２に応力を加えることが無くなって、圧力たわみによる変形および破壊が生じない。
【００８９】
上記エミッタ側ステム１０３および上記コレクタ側ステム１０４は、それぞれ、ＣｕまたはＣｕ合金からなるので、上記エミッタ１０１および上記コレクタ１０２にて生じた熱を、効果的にかつ効率的に、外部の熱伝導部へ伝えることができる。
【００９０】
上記間隔保持部材１０６は、上記エミッタ側ステム１０３の上記平板１３２と上記コレクタ側ステム１０４の上記平板１４２との間に介在する。上記間隔保持部材１０６は、ＳｉＯ2を主成分する材料であり、上記エミッタ１０１および上記コレクタ１０２の熱膨張係数と同等以下である。
【００９１】
このように、上記間隔保持部材１０６は、上記電子ヒートポンプ装置１００の製造において、上記エミッタ１０１、上記コレクタ１０２および上記両方のステム１０３，１０４における振動および傾き等の外部応力で、上記スペーサ部１０５に急峻で致命的な破壊応力が加わらないように、上記両方のステム１０３，１０４を一定間隔に維持および応力分散する作用を有し、かつ、真空封止作業で、上記封止部材１０７が、上記エミッタ電極１１１および上記コレクタ電極１２１に至らないように保護する作用を有する。
【００９２】
上記封止部材１０７は、上記エミッタ側ステム１０３の外周と上記コレクタ側ステム１０４の外周とを覆うように接触し、電気的および熱的に絶縁性である。具体的には、上記封止部材１０７は、上記エミッタ側ステム１０３の上記平板１３２と上記コレクタ側ステム１０４の上記平板１４２との間に介在すると共に、上記エミッタ側ステム１０３の上記平板１３２の外周縁と上記コレクタ側ステム１０４の上記平板１４２の外周縁とを覆っている。上記封止部材１０７としては、例えば、低融点のガラスを用いる。
【００９３】
上記構成の電子ヒートポンプ装置１００によれば、上記エミッタ電極１１１と上記コレクタ電極１２１との間に上記隙間Ｇ（真空ギャップ）を有するので、この電子ヒートポンプ装置１００を真空ギャップダイオード構造にできて、熱の逆流を防止して、ペルチェ素子よりも消費電力を少なくできる。
【００９４】
また、上記コレクタ１０２の上記半導体基板１２０には、上記隙間Ｇを一定に保つと共に電気的および熱的に絶縁性の上記スペーサ部１０５が一体に形成されているので、簡単な構成で、熱の逆流を防止しつつ、真空ギャップを所定の間隔に確保できる。具体的に述べると、従来の真空ギャップダイオード構造の電子ヒートポンプ装置においてエミッタとコレクタの間の真空ギャップを所定の間隔に維持する手段として必要であったピエゾ素子や静電容量コントローラやピエゾフィードバック回路等が不要になって、部品数を減少でき、小型化、軽量化およびコスト削減を図ることができる。
【００９５】
また、上記スペーサ部１０５の厚みを調整して、上記隙間Ｇをナノレベルに近づけることで、障壁高さを低減でき、上記エミッタ１０１の電子放出の効果を高めることが可能になる。
【００９６】
ここで、この電子ヒートポンプ装置１００における具体的な寸法を示すと、全体の直径が１１．５ｍｍで、全体の厚みが２．３ｍｍである。上記両方のステム１０３，１０４の厚みは、それぞれ、０．９ｍｍである。上記エミッタ１０１および上記コレクタ１０２の厚みは、それぞれ、０．２５５ｍｍである。上記エミッタ電極１１１および上記コレクタ電極１２１の厚みは、それぞれ、５ｎｍである。上記スペーサ部１０５の厚みは、１０ｎｍで、上記スペーサ部１０５の平面の大きさは、□１００ｎｍである。また、隣り合う上記スペーサ部１０５，１０５のピッチは、２００μｍである。
【００９７】
したがって、この発明の冷蔵庫では、上記第１の冷却機構１０が、上記電子ヒートポンプ装置１００を有するので、蒸気圧縮式冷凍サイクルよりも大幅に大きさと重量とを減らすことができると共に、ペルチェ素子の冷却機構よりも消費電力を大幅に減らすことができて、小型化と消費電力の低減とを図ることができる。また、上記第２の冷却機構２０が、蒸気圧縮式冷凍サイクルを有するので、大容量の冷却に適するコストの安い蒸気圧縮式冷凍サイクルにて、この冷蔵庫全体の主とした冷却を行わせることができ、上記電子ヒートポンプ装置１００の搭載数量を減らすことができる。
【００９８】
（第２の実施形態）
図６は、本発明の冷蔵庫の他の実施形態を示している。この冷蔵庫では、上記冷凍室２，３の内部を冷却する第１の冷却機構１０と、上記冷蔵室４の内部、および、上記第１の冷却機構１０の放熱側を冷却する第２の冷却機構３０とが、上記電子ヒートポンプ装置１００を有する。なお、図６中の部材において、上記第１の実施形態（図１）の符号と同一のものは、同一の構成である。
【００９９】
上記第２の冷却機構３０は、上記第１の冷却機構１０の放熱側を上記ヒートスプレッダ８を介して冷却する第１の電子ヒートポンプモジュール３１と、上記冷蔵室４および上記野菜室５の内部を冷却する第２の電子ヒートポンプモジュール３２と、上記第１の電子ヒートポンプモジュール３１の放熱側に対向する第１の水冷ジャケット３３と、上記第２の電子ヒートポンプモジュール３２の放熱側に対向する第２の水冷ジャケット３４と、熱交換器３６と、循環ポンプ３５とを備える。
【０１００】
上記第１の水冷ジャケット３３、上記第２の水冷ジャケット３４、上記熱交換器３６および上記循環ポンプ３５は、順次、配管にて環状に接続される。
【０１０１】
上記第２の冷却機構３０における上記第１と第２の電子ヒートポンプモジュール３１，３２は、上記電子ヒートポンプ装置１００を有し、上記第１の冷却機構１０における上記第１と第２の電子ヒートポンプモジュール１１，１２と同様の構成である。
【０１０２】
上記第２の冷却機構３０の作用を説明すると、上記配管内部に封入された水（冷媒）は、上記循環ポンプ３５にて送り出され、上記第１の水冷ジャケット３３にて上記第１の電子ヒートポンプモジュール３１から熱を奪い（加熱され）、さらに、上記第２の水冷ジャケット３４にて上記第２の電子ヒートポンプモジュール３２から熱を奪って、上記熱交換器３６にて放熱し（冷却され）、再び、上記循環ポンプ３５に戻る。なお、上記熱交換器３６では、暖められた水の放熱性を高めるために、送風ファン３７にて風が送られる。
【０１０３】
上記循環ポンプ３５は、水を上記水冷ジャケット３３，３４から上記熱交換器３６まで循環させるだけの能力があれば良いため、吐き出し圧力の低い小型で軽量のポンプを使用でき、低騒音で低振動の冷蔵庫を実現できる。
【０１０４】
上記送風ファン３７は、冷蔵庫のドアの開閉が多く、最大の冷却能力が必要な場合にのみ、駆動させればよいため、上記水冷ジャケット３３，３４の温度を検知して制御することにより、夜間等の負荷が少ない運転時には、上記送風ファン３７の回転を抑制して、騒音の発生を低減できる。
【０１０５】
上記水冷ジャケット３３，３４としては、例えば、ＣＰＵ冷却用などで使われている製品などが使用でき、熱伝導性の良い金属ブロック内部に冷媒が流れる溝が形成された構造になっている。
【０１０６】
このように、上記水冷ジャケット３３，３４から上記熱交換器３６まで、上記電子ヒートポンプモジュール３１，３２の放熱面の熱が、冷媒の水によって効率良く輸送されるため、上記冷凍室２，３、上記冷蔵室４および上記野菜室５を、上記電子ヒートポンプモジュール１１，１２，３１，３２によって冷却することができる。
【０１０７】
したがって、上記冷蔵庫によれば、オゾン層破壊作用のある地球環境に影響のある冷媒や可燃性の冷媒を全く使用しないので、高い安全性と静粛性とが実現できる。
【０１０８】
（第３の実施形態）
次に、図７、図８および図９に、電子ヒートポンプ装置の他の実施形態を示す。この電子ヒートポンプ装置２００は、電気的および熱的に伝導性を有する略直方体状のエミッタ側外部電極部２０３と、このエミッタ側外部電極部２０３に電気および熱が伝導可能なように連結されると共に電子を放出するエミッタ２０１と、電気的および熱的に伝導性を有する略直方体状のコレクタ側外部電極部２０４と、このコレクタ側外部電極部２０４に電気および熱が伝導可能なように連結されると共に電子を受け取るコレクタ２０２と、上記エミッタ側外部電極部２０３と上記コレクタ側外部電極部２０４との間に配置されて上記エミッタ側外部電極部２０３と上記コレクタ側外部電極部２０４との間隔を一定に保つと共に電気的および熱的に絶縁性の間隔保持部材２０６と、上記エミッタ側外部電極部２０３と上記コレクタ側外部電極部２０４との間の真空を維持する封止部材２０７とを備える。
【０１０９】
上記エミッタ側外部電極部２０３および上記コレクタ側外部電極部２０４は、それぞれ、中実基板であり、以下、上記エミッタ側外部電極部２０３をエミッタ側外部電極基板２０３とよび、上記コレクタ側外部電極部２０４をコレクタ側外部電極基板２０４とよぶ。
【０１１０】
上記エミッタ２０１と上記コレクタ２０２とは、対向して配置され、上記エミッタ２０１と上記コレクタ２０２との間には、隙間（真空ギャップ）Ｇを有する。上記エミッタ側外部電極基板２０３と上記コレクタ側外部電極基板２０４とは、電源２０８に接続される。
【０１１１】
この電子ヒートポンプ装置２００の作用を説明すると、上記電源２０８から上記エミッタ側外部電極基板２０３および上記コレクタ側外部電極基板２０４に電流を流すことで、上記エミッタ２０１および上記コレクタ２０２に電圧が印加されて電子が供給される。そして、上記エミッタ２０１側（上記エミッタ側外部電極基板２０３）が、冷却（吸熱）側になり、上記コレクタ２０２側（上記コレクタ側外部電極基板２０４）が、放熱（加熱）側になる。
【０１１２】
上記エミッタ２０１は、上記エミッタ側外部電極基板２０３に電気および熱が伝導可能なように一面が連結された半導体基板２１０と、この半導体基板２１０の他面の略全体的に設けられたエミッタ電極２１１とを有する。
【０１１３】
具体的に述べると、上記半導体基板２１０は、導電性を得るために表面研磨されたｎ型シリコン基板であり、上記エミッタ電極２１１は、上記ｎ型シリコン基板の表面研摩された面に、セシウムが表面を被覆したＴｉ薄膜である。上記エミッタ２０１は、略直方体形状である。
【０１１４】
上記コレクタ２０２は、上記コレクタ側外部電極基板２０４に電気および熱が伝導可能なように一面が連結された半導体基板２２０と、この半導体基板２２０の他面の一部を除いた全体的に設けられたコレクタ電極２２１とを有する。この半導体基板２２０には、電気的および熱的に絶縁性のスペーサ部２０５が一体に形成されている。
【０１１５】
具体的に述べると、上記半導体基板２２０は、導電性を得るために表面研磨されたｎ型シリコン基板であり、このｎ型シリコン基板の表面研磨された面に、熱酸化膜を形成し、フォトエッチングによりパターニングして、正方形格子状に配置した酸化シリコンのスペーサ部２０５が形成される。このスペーサ部２０５の周囲を除いてパターニングしたＴｉ薄膜にてコレクタ電極２２１が形成される。上記コレクタ２０２は、略直方体形状であり、上記スペーサ部２０５の厚みと、Ｔｉ薄膜の上記コレクタ電極２２１の膜厚との差が、上記隙間Ｇとなる。
【０１１６】
複数の上記スペーサ部２０５は、上記コレクタ２０２の上記半導体基板２２０に一体に形成されると共に上記エミッタ電極２１１に接触し、さらに、上記複数のスペーサ部２０５は、互いに間隔をもって、上記コレクタ２０２の上記半導体基板２２０の全面に、略一様に分布して整列されており、上記エミッタ電極２１１と上記コレクタ電極２２１との間の上記隙間Ｇを一定に保ち、上記スペーサ部２０５の厚みにて、上記隙間Ｇの大きさが決定される。
【０１１７】
上記エミッタ側外部電極基板２０３および上記コレクタ側外部電極基板２０４は、上記間隔保持部材２０６が、上記エミッタ側外部電極基板２０３の外周部と上記コレクタ側外部電極基板２０４の外周部とに接触している状態において、外部の大気圧と内部の真空とによる圧力差から生じる圧縮応力に対して、上記エミッタ電極２１１と上記コレクタ電極２２１とが接触しないような剛性、ヤング率および厚みを有する。
【０１１８】
具体的に述べると、上記エミッタ側外部電極基板２０３および上記コレクタ側外部電極基板２０４は、圧縮応力による応力変形で、上記隙間Ｇが短絡しないよう、剛性の高い材料としてタングステンからなる。なお、上記エミッタ側外部電極基板２０３および上記コレクタ側外部電極基板２０４の材料として、タングステン以外でもタングステンカーバイトや銅やシリコンを用いてもよく、上記エミッタ側外部電極基板２０３および上記コレクタ側外部電極基板２０４の厚みを調整すればよい。
【０１１９】
このように、上記構成の冷蔵庫によれば、上記エミッタ側外部電極部２０３および上記コレクタ側外部電極部２０４は、それぞれ、基板であるので、上記電子ヒートポンプ装置２００を薄く小型にできて、冷蔵庫の一層の小型化を図ることができる。
【０１２０】
また、上記エミッタ側外部電極部２０３および上記コレクタ側外部電極部２０４は、それぞれ、略直方体状であるので、上記電子ヒートポンプ装置２００を略直方体チップ形状にできて、例えば、新たな、または、既存の冷蔵庫の内部に組み込み易くなる。
【０１２１】
なお、上記電子ヒートポンプ装置２００において、その他の構造および効果は、上記第１の実施形態の電子ヒートポンプ装置１００と同じであるので、その説明を省略する。
【０１２２】
なお、この発明は上述の実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。例えば、上記第１の冷却機構が、上記冷凍サイクルを有し、上記第２の冷却機構が、上記電子ヒートポンプ装置を有するようにしてもよい。また、上記電子ヒートポンプ装置を、モジュール化せずに、単体（単一素子）にしてもよい。また、上記冷凍室を冷却するには、熱伝導性の高い上記冷凍室の内壁と上記電子ヒートポンプモジュールとの熱伝導を利用して冷却する方法をとるが、ファンを設置して上記電子ヒートポンプモジュールから冷気を上記冷凍室内に循環させる方法をとることも可能である。また、上記エミッタの上記半導体基板と上記コレクタの上記半導体基板との内の少なくとも一方に、上記スペーサ部を一体に形成すればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の冷蔵庫の一実施形態を示す簡略構成図である。
【図２】電子ヒートポンプ装置を搭載した電子ヒートポンプモジュールを示す斜視図である。
【図３】電子ヒートポンプ装置を示す斜視図である。
【図４】電子ヒートポンプ装置の縦断面図である。
【図５】図４のＡ部拡大断面図である。
【図６】本発明の冷蔵庫の他の実施形態を示す簡略構成図である。
【図７】他の電子ヒートポンプ装置を示す斜視図である。
【図８】他の電子ヒートポンプ装置の縦断面斜視図である。
【図９】他の電子ヒートポンプ装置の要部拡大断面図である。
【図１０】従来の冷蔵庫を示す簡略構成図である。
【図１１】従来の冷蔵庫を示す簡略構成図である。
【図１２】従来の真空ダイオード型電子ヒートポンプ装置を示す簡略構成図である。
【図１３】ペルチェ素子の動作説明図である。
【図１４】真空ダイオード型の電子ヒートポンプ装置の動作説明図である。
【符号の説明】
【０１２４】
２    急速用冷凍室
３    冷凍室
４    冷蔵室
１０  第１の冷却機構
１１  第１の電子ヒートポンプモジュール
１２  第２の電子ヒートポンプモジュール
２０  第２の冷却機構
３０  第２の冷却機構
３１  第１の電子ヒートポンプモジュール
３２  第２の電子ヒートポンプモジュール
１００，２００  電子ヒートポンプ装置
１０１，２０１  エミッタ
１１０，２１０  半導体基板
１１１，２１１  エミッタ電極
１０２，２０２  コレクタ
１２０，２２０  半導体基板
１２１，２２１  コレクタ電極
１０３  エミッタ側ステム（エミッタ側外部電極部）
１３０  中空部
１０４  コレクタ側ステム（コレクタ側外部電極部）
１４０  中空部
２０３  エミッタ側外部電極基板（エミッタ側外部電極部）
２０４  コレクタ側外部電極基板（コレクタ側外部電極部）
１０５，２０５  スペーサ部
１０６，２０６  間隔保持部材
１０７，２０７  封止部材
Ｇ  隙間
【図１】
2005164089.tif 000003
【図２】
2005164089.tif 000004
【図３】
2005164089.tif 000005
【図４】
2005164089.tif 000006
【図５】
2005164089.tif 000007
【図６】
2005164089.tif 000008
【図７】
2005164089.tif 000009
【図８】
2005164089.tif 000010
【図９】
2005164089.tif 000011
【図１０】
2005164089.tif 000012
【図１１】
2005164089.tif 000013
【図１２】
2005164089.tif 000014
【図１３】
2005164089.tif 000015
【図１４】
2005164089.tif 000016