(57)【要約】【課題】性能と効率のバランスを位置に応じて柔軟に実現できるペルチェユニットを提供する。【解決手段】ペルチェユニット１０は、ペルチェ素子回路４１〜４５と、ペルチェ素子回路４１〜４５に電力を供給する電源５０とを備える。ペルチェ素子回路４１〜４５は内側から外側へと熱を移動させる。ペルチェ素子回路４１〜４５は互いに異なる電気抵抗値を有する。より大きい電気抵抗値を有するペルチェ素子回路４１は、外側の温度から内側の温度を減算した温度差がより小さい位置に配置される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つのペルチェ素子回路と、前記ペルチェ素子回路のそれぞれに電力を供給する電力供給手段とを備えるペルチェユニットであって、
前記ペルチェ素子回路はそれぞれ、第１側から第２側へと熱を移動させることができ、
前記ペルチェ素子回路は、互いに異なる電気抵抗値を有し、
より大きい電気抵抗値を有する前記ペルチェ素子回路は、前記第２側の温度から前記第１側の温度を減算した温度差がより小さい位置に配置される、ペルチェユニット。
【請求項２】
前記ペルチェユニットは、流体である熱媒体の流路に沿って設けられ、
より大きい電気抵抗値を有する前記ペルチェ素子回路は、前記流路に関してより上流に配置される、請求項１に記載のペルチェユニット。
【請求項３】
前記ペルチェユニットは、流体である熱媒体の流路に沿って設けられ、
より大きい電気抵抗値を有する前記ペルチェ素子回路は、前記熱媒体の流速がより大きい位置に配置される、請求項１または２に記載のペルチェユニット。
【請求項４】
より大きい電気抵抗値を有する前記ペルチェ素子回路は、より多数のペルチェ素子が直列に接続されたペルチェ素子回路である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のペルチェユニット。
【請求項５】
より大きい電気抵抗値を有する前記ペルチェ素子回路は、より多数のペルチェチップが直列に接続されたペルチェ素子回路である、請求項１〜４のいずれか一項に記載のペルチェユニット。
【請求項６】
より大きい電気抵抗値を有する前記ペルチェ素子回路は、より小さい断面積を持つペルチェチップを備えるペルチェ素子回路である、請求項１〜５のいずれか一項に記載のペルチェユニット。
【請求項７】
前記温度差を測定する温度差測定手段と、
前記ペルチェ素子の接続状態を規定するスイッチ手段と、
前記温度差に応じて前記スイッチ手段を制御することにより、互いに異なる電気抵抗値を有する前記ペルチェ素子回路を形成し、形成した前記ペルチェ素子回路のうち、より大きい電気抵抗値を有する前記ペルチェ素子回路が、前記第２側の温度から前記第１側の温度を減算した温度差がより小さい位置に配置されるように制御する、制御手段と
をさらに備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載のペルチェユニット。
【請求項８】
前記温度差に関わらず、すべてのペルチェ素子に通電されている、請求項７に記載のペルチェユニット。
【請求項９】
前記制御手段は、前記温度差に応じて前記電力供給手段を制御する、請求項７または８に記載のペルチェユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のペルチェ素子回路を備えるペルチェユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
電池等の温度調節のために、ペルチェユニットが用いられる。ペルチェユニットの構成はたとえば特許文献１に記載される。
ペルチェユニットを構成するペルチェ素子回路は、供給される電流の大きさによって性能と効率が変動するが、これらはトレードオフの関係となる場合がある。たとえば、電流が大きい場合には、熱を移動させる性能は向上するが、ジュール熱等の損失がより大きくなり、効率が低下する。逆に電流が小さい場合には、熱を移動させる性能は低下するが効率が向上する。したがって、性能と効率のどちらを優先するかは、電流値に応じて決まることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−５２４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の構成では、電流の大きさをペルチェユニット全体で一定の値に固定しているので、性能と効率のどちらを優先するかもペルチェユニット全体で固定されてしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、性能と効率のバランスを位置に応じて柔軟に実現できるペルチェユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述の問題を解決するため、この発明に係るペルチェユニットは、少なくとも２つのペルチェ素子回路と、ペルチェ素子回路のそれぞれに電力を供給する電力供給手段とを備えるペルチェユニットであって、ペルチェ素子回路はそれぞれ、第１側から第２側へと熱を移動させることができ、ペルチェ素子回路は、互いに異なる電気抵抗値を有し、より大きい電気抵抗値を有するペルチェ素子回路は、第２側の温度から第１側の温度を減算した温度差がより小さい位置に配置される。
【０００７】
このような構成によれば、温度差の小さい位置には電気抵抗値の大きいペルチェ素子回路が配置され、温度差の大きい位置には電気抵抗値の小さいペルチェ素子回路が配置される。
【０００８】
ペルチェユニットは、流体である熱媒体の流路に沿って設けられ、より大きい電気抵抗値を有するペルチェ素子回路は、流路に関してより上流に配置されてもよい。
ペルチェユニットは、流体である熱媒体の流路に沿って設けられ、より大きい電気抵抗値を有するペルチェ素子回路は、熱媒体の流速がより大きい位置に配置されてもよい。
より大きい電気抵抗値を有するペルチェ素子回路は、より多数のペルチェ素子が直列に接続されたペルチェ素子回路であってもよい。
より大きい電気抵抗値を有するペルチェ素子回路は、より多数のペルチェチップが直列に接続されたペルチェ素子回路であってもよい。
より大きい電気抵抗値を有するペルチェ素子回路は、より小さい断面積を持つペルチェチップを備えるペルチェ素子回路であってもよい。
温度差を測定する温度差測定手段と、ペルチェ素子の接続状態を規定するスイッチ手段と、温度差に応じてスイッチ手段を制御することにより、互いに異なる電気抵抗値を有するペルチェ素子回路を形成し、形成したペルチェ素子回路のうち、より大きい電気抵抗値を有するペルチェ素子回路が、第２側の温度から第１側の温度を減算した温度差がより小さい位置に配置されるように制御する、制御手段とをさらに備えてもよい。
温度差に関わらず、すべてのペルチェ素子に通電されていてもよい。
温度差を測定する温度差測定手段と、ペルチェ素子の接続状態を規定するスイッチ手段と、温度差に応じてスイッチ手段を制御することにより、各ペルチェ素子回路の電気抵抗値を制御する、制御手段とをさらに備えてもよい。
各ペルチェ素子回路の電気抵抗値に関わらず、すべてのペルチェ素子回路に含まれるペルチェ素子の電気抵抗値の総和は一定であってもよい。
制御手段は、温度差に応じて電力供給手段を制御してもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のペルチェユニットによれば、温度差の小さい位置には電気抵抗値の大きいペルチェ素子回路を配置して電流値を抑制し、効率を優先する。逆に、温度差の大きい位置には電気抵抗値の小さいペルチェ素子回路を配置して電流値を増大させ、性能を優先する。このように、性能と効率のバランスを位置に応じて柔軟に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係るペルチェユニットの概略を示す図である。
【図２】図１のペルチェ素子およびその周辺の構成を模式的に示す図である。
【図３】図１のペルチェユニットにおけるペルチェ素子の配列を示す図である。
【図４】実施の形態２に係るペルチェユニットにおける、ペルチェ素子の配列を示す図である。
【図５】実施の形態２の変形例に係るペルチェユニットにおける、ペルチェ素子の配列を示す図である。
【図６】実施の形態３に係るペルチェユニットにおける、ペルチェ素子の配列を示す図である。
【図７】実施の形態４に係るペルチェユニットの構成を示す図である。
【図８】実施の形態５に係るペルチェユニットの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１に、本発明の実施の形態１に係るペルチェユニット１０の概略を示す。ペルチェユニット１０は、電池等の温度調節対象に関連して設けられる。ペルチェユニット１０は複数のペルチェ素子２０を備え、ペルチェ素子２０は配線基板１２に固定され、配線基板１２に設けられた配線によって電気的にも接続される。また、ペルチェ素子２０の主面は後述のヒートシンク等のハウジング部材１１に熱的に接続される。ペルチェ素子２０はペルチェモジュールと呼ばれる場合もある。また、ハウジング部材１１は図示しない熱媒体流路に面するように配置されている。
【００１２】
本実施形態では、ペルチェ素子２０は線状または面状（直線および平面に限らない）に配列され、配列の両側に形成される２つの空間を画定する。これらの空間のうち、第１側は温度調節対象が配置される内側であり、第２側は外側である。このような構成により、ペルチェ素子２０は、供給される電流に応じて、内側と外側との間で熱を移動させる。たとえば、温度調節対象が冷却対象である場合には、電流は特定の方向に供給され、各ペルチェ素子２０はこの電流に応じて内側から外側へと熱を移動させる。このようにして、ペルチェユニット１０は温度調節対象を冷却する。なお、加熱を行う場合には電流の方向および熱の移動方向が逆になる。
【００１３】
ペルチェユニット１０は、熱媒体としての流体の流路に沿って配置される。本実施形態では熱媒体は空気であるが、水その他の流体であってもよい。空気は、たとえば図１に示すように、内側および外側において、それぞれ矢印Ａに沿って流動する。なお、流路は内側および外側のいずれか一方に形成されるものであってもよく、また、明確な流路がいずれの側にも形成されない構成であってもよい。
【００１４】
ペルチェユニット１０の冷却作用等により、内側の空気の温度は外側の空気の温度よりも低くなっているとする。また、空気は、流路に沿って熱を授受しながら流動するので、矢印Ａに沿って進むにつれ温度差が大きくなる。すなわち、矢印Ｂに示す方向に向かって内側と外側との温度差が大きくなる。本明細書では、外側の温度から内側の温度を減算した値を温度差とする。
【００１５】
図２に、ペルチェ素子２０およびその周辺の構成を模式的に示す。ペルチェ素子２０は、複数のペルチェチップ３０と、ペルチェチップ３０を互いに接続する内側電極３１（第１側の電極）および外側電極３２（第２側の電極）と、素子電極端子３３（バスバー）と、内側と外側にそれぞれセラミックスなどの絶縁性の基板１３を備える。ペルチェ素子２０の内側電極３１および外側電極３２はそれぞれ基板１３の一面に設けられて、一つのペルチェ素子２０を形成している。なお、基板１３の他面にはハウジング部材１１としての、ヒートシンク１４が接合されている。ヒートシンク１４は基板１３に接合されるヒートスプレッダ２１とヒートスプレッダ２１に立設される板状もしくはピン状のフィン２２を有する。素子電極端子３３は配線基板１２に設けられた配線に接続される。
【００１６】
図３に、配線基板１２上のペルチェ素子２０の配列および電気的接続を模式的に示す。図３は内側もしくは外側からみた図である。複数のペルチェ素子２０が直列に接続され、ペルチェ素子回路を構成している。図３の例では５つのペルチェ素子回路４１〜４５が構成され、互いに並列に電源５０に接続されている。電源５０はペルチェ素子回路４１〜４５に電力を供給する電力供給手段である。個々のペルチェ素子２０の作用により、各ペルチェ素子回路４１〜４５は内側の熱を外側に移動させる。
【００１７】
本実施形態では、ペルチェ素子２０はそれぞれ１Ωの電気抵抗を有するものとする。ペルチェ素子回路４１〜４５は、それぞれ異なる数のペルチェ素子２０からなり、したがってそれぞれ異なる電気抵抗値を有する。より多数のペルチェ素子２０が直列に接続されたペルチェ素子回路は、より大きい電気抵抗値を有することになる。また、本実施形態ではペルチェ素子２０はいずれも同数のペルチェチップ３０（図２参照）を備えており、より大きい電気抵抗値を有するペルチェ素子回路は、より多数のペルチェチップ３０が直列に接続されたものであるということができる。
【００１８】
図１と同様に、図３でも熱媒体を図上で左から右へ流した結果、矢印Ｂに示す方向に向かって内側と外側との温度差が大きくなるものとする。なお熱媒体の流路幅は配線基板１２の短手方向幅と略同一とする。また、図３の例では、ペルチェ素子回路４１〜４５の電気抵抗値は、順に１２Ω、６Ω、４Ω、３Ωおよび２Ωである。このように、より大きい電気抵抗値を有するペルチェ素子回路は、内側と外側との温度差がより小さい位置に配置される。たとえば、より大きい電気抵抗値を有するペルチェ素子回路は、流路に関してより上流に配置される。
【００１９】
ここで、電源５０の電圧が１２Ｖであるとすると、各ペルチェ素子回路４１〜４５に供給される電流は左から順に１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａおよび６Ａとなる。すなわち、左端のペルチェ素子回路４１は電流が小さいため効率が最も高く、右側に進むにつれて性能が優先され、最も右側のペルチェ素子回路４５は電流が大きいため性能が最も高くなる。
【００２０】
このように、本発明の実施の形態１に係るペルチェユニット１０によれば、温度差の小さな部分ではペルチェ素子２０を流れる電流を小さくして高効率運転をし、温度差の大きな部分では電流を大きくして性能重視の運転をすることができる。したがって、性能と効率のバランスを位置に応じて最適に実現することができる。
【００２１】
なお、上述の実施の形態１ではペルチェ素子回路４１〜４５はすべて異なる電気抵抗値を有するが、少なくとも２つのペルチェ素子回路の電気抵抗値が異なっていればよい。その２つのペルチェ素子回路のうち、より大きい電気抵抗値を有する一方を、温度差がより小さい位置に配置すれば、その２つのペルチェ素子回路については本願発明の効果を得ることができる。これは以下の各実施形態についても同様である。
【００２２】
実施の形態２．
実施の形態２は、実施の形態１においてペルチェ素子２０の配列を変更するものである。
図４に、実施の形態２に係るペルチェユニット１１０における、ペルチェ素子２０の配線基板１２上の配列および電気的接続を模式的に示す。実施の形態１ではペルチェ素子２０を一列（１次元）に配列したが、実施の形態２では２列または２次元状に配列する。実施の形態１では熱媒体を図１，３上で左から右へと流したが、実施の形態２では図４で上下方向、または紙面上からペルチェ素子にあてて向きを変えて上または下へ流れるようにした。したがって熱媒体の流路幅は配線基板１２の長手方向幅と略同一とする。その結果、温度差の変化は、図３のように一方向ではなく、流路壁面に近くて流速が遅いもしくは淀む図４の領域Ｒ１およびＲ３においては温度差が比較的大きく、流路壁面から遠くて流速が速い領域Ｒ２においては領域Ｒ１およびＲ３よりも温度差が小さいものとする。
【００２３】
両端のペルチェ素子回路１４１および１４３の電気抵抗値は６Ωであり、中央のペルチェ素子回路１４２の電気抵抗値は１２Ωである。したがって、より大きい電気抵抗値を有するペルチェ素子回路１４２は、温度差がより小さい領域Ｒ２に配置されており、実施の形態１と同様に、性能と効率のバランスを位置に応じて最適に実現することができる。
【００２４】
図５に、実施の形態２の変形例に係るペルチェユニット２１０における、ペルチェ素子２０の配線基板１２上の配列および電気的接続を模式的示す。領域Ｒ４およびＲ６においては温度差が比較的大きく、領域Ｒ５においては領域Ｒ４およびＲ６よりも温度差が小さいものとする。
両端のペルチェ素子回路２４１および２４３の電気抵抗値は６Ωであり、中央のペルチェ素子回路２４２の電気抵抗値は１２Ωである。したがって、より大きい電気抵抗値を有するペルチェ素子回路２４２は、温度差がより小さい領域Ｒ５に配置されており、実施の形態１と同様に、性能と効率のバランスを位置に応じて最適に実現することができる。
【００２５】
実施の形態３．
実施の形態１および２では、ペルチェ素子回路の電気抵抗値をペルチェ素子の数によって調整したが、実施の形態３では、ペルチェチップの数によって調整する。
図６に、実施の形態３に係るペルチェユニット３１０における、配線基板１２上のペルチェ素子の配列および電気的接続を模式的に示す。熱媒体の流し方は実施の形態２と同様で、領域Ｒ７およびＲ９においては温度差が比較的大きく、領域Ｒ８においては領域Ｒ７およびＲ９よりも温度差が小さいものとする。
【００２６】
両端のペルチェ素子回路３４１および３４３は、いずれも６個のペルチェ素子２０が直列に接続されることによって構成される。ペルチェ素子２０は、実施の形態１および２と同じく１Ωの電気抵抗値を有するので、ペルチェ素子回路３４１および３４３の電気抵抗値はいずれも６Ωである。
【００２７】
中央のペルチェ素子回路３４２は、６個のペルチェ素子３２０が直列に接続されることによって構成される。ペルチェ素子３２０は、ペルチェ素子２０と比較して２倍の数のペルチェチップ３０（図２参照）を備えており、したがって２Ωの電気抵抗値を有する。よって、ペルチェ素子回路３４２の電気抵抗値は１２Ωとなる。このように、より多数のペルチェチップが直列に接続されたペルチェ素子回路を、より大きい電気抵抗値を有するペルチェ素子回路として構成することができるので、ペルチェ素子の数に依存せず、ペルチェチップの数によって電気抵抗値を調整することが可能である。
【００２８】
このように、より大きい電気抵抗値を有するペルチェ素子回路３４２は、温度差がより小さい領域Ｒ８に配置されており、実施の形態１および２と同様に、性能と効率のバランスを位置に応じて最適に実現することができる。
【００２９】
上述の実施の形態３では、ペルチェ素子回路の電気抵抗値をペルチェチップの数によって調整したが、変形例としてペルチェチップの断面積によって調整してもよい。たとえば、ペルチェ素子３２０に含まれるペルチェチップの数を、ペルチェ素子２０と同数とし、各ペルチェチップの断面積がペルチェ素子２０のペルチェチップの断面積の半分となるように構成してもよい。このようにすると、より小さい断面積を持つペルチェチップを備えるペルチェ素子回路を、より大きい電気抵抗値を有するペルチェ素子回路として構成することができる。
【００３０】
実施の形態４．
実施の形態４は、実施の形態１〜３において、ペルチェ素子回路の電気抵抗値を動的に変更できる構成とするものである。
図７に、実施の形態４に係るペルチェユニット４１０における、ペルチェ素子の配線基板１２上の配列および電気的接続を模式的に示す。図７（ａ）では、実施の形態１（図３）と同様に、ペルチェ素子回路４４１〜４４５の電気抵抗値は、順に１２Ω、６Ω、４Ω、３Ωおよび２Ωである。
【００３１】
ペルチェユニット４１０は、温度差を測定する温度差測定手段７０を備える。温度差測定手段７０は、ペルチェユニット４１０に関連して、外側と内側との温度差を測定する。たとえば、特定のペルチェ素子回路４４２について温度差を測定してもよく、あるいは図７に示すように特定のペルチェ素子２０ａについて温度差を測定してもよい。
【００３２】
また、ペルチェユニット４１０は、各ペルチェ素子２０の接続状態を規定するスイッチ手段６１〜６４を備える。図７の例では、スイッチ手段６１〜６４は２つのペルチェ素子回路が隣接する位置に設けられ、隣接するペルチェ素子回路を電源５０に対して直列に接続するか、または並列に接続するかを規定する。図７（ａ）および（ｂ）は、それぞれ異なるペルチェ素子回路の接続状態を示す。
【００３３】
ペルチェユニット４１０は、スイッチ手段６１〜６４のスイッチ状態を制御する制御手段８０を備える。制御手段８０は、温度差測定手段７０から温度差を表す情報を受信し、温度差に応じてスイッチ手段６１〜６４を制御することにより、各ペルチェ素子回路の電気抵抗値を制御する。たとえば、あらかじめ、温度差が大きいほど各ペルチェ素子回路の電気抵抗値が小さくなるように、温度差の範囲とそれに対する配線パターンとの関係を示したマップを記録しておき、温度差測定手段７０の情報に応じて制御する。本実施形態では、温度差が所定の温度閾値よりも大きければ各ペルチェ素子回路の電気抵抗値が小さくなる状態に制御し、そうでなければ各ペルチェ素子回路の電気抵抗値が大きくなる状態に制御する。なお制御手段８０と温度差測定手段７０は図７（ａ）のみに図示し、図７（ｂ）では省略している。
【００３４】
図７（ａ）の例は、各ペルチェ素子回路の電気抵抗値が小さい状態に対応する。スイッチ手段６１〜６４は、すべてのペルチェ素子回路４４１〜４４５を並列とするよう構成されている。この例では、上述のようにペルチェ素子回路４４１〜４４５の電気抵抗値は順に１２Ω、６Ω、４Ω、３Ωおよび２Ωである。
【００３５】
また、図７（ｂ）の例は、各ペルチェ素子回路の電気抵抗値が大きい状態に対応する。スイッチ手段６１がペルチェ素子回路４４１およびペルチェ素子回路４４２を直列に接続してペルチェ素子回路４４６を構成し、スイッチ手段６３および６４がペルチェ素子回路４４３〜４４５を直列に接続してペルチェ素子回路４４７を構成し、スイッチ手段６２がペルチェ素子回路４４６および４４７を並列に電源５０に接続している。この例では、ペルチェ素子回路４４６および４４７の電気抵抗値はそれぞれ１８Ωおよび９Ωである。
【００３６】
このように、実施の形態４に係るペルチェユニット４１０によれば、各時点での温度差に応じて各ペルチェ素子回路の電気抵抗値を変更するので、温度差が小さい時点ではペルチェ素子回路の電気抵抗値を大きくしておき、温度差が大きくなった時点ではペルチェ素子回路の電気抵抗値を小さく変更することができる。したがって、したがって、性能と効率のバランスを時間的に最適に実現することができる
【００３７】
なお、図７（ａ）（ｂ）いずれの例でも、実施の形態１〜３と同様に、より大きい電気抵抗値を有するペルチェ素子回路は、温度差がより小さい位置に配置されている。したがって、実施の形態１〜３と同様に、性能と効率のバランスを位置に応じても最適に実現することができる。
【００３８】
さらに、各ペルチェ素子回路の電気抵抗値の変化に関わらず、常にすべてのペルチェ素子２０（２０ａ）に電流が供給されるので、ペルチェ素子のオン・オフを切り替え制御するような構成と比較して、各ペルチェ素子を有効に活用することができる。すなわち温度測定手段７０の測定値に関わらず、すべてのペルチェ素子に通電されている。
【００３９】
上述の実施の形態４では電源５０の電圧はたとえば１２Ｖで一定であるが、変形例として、制御手段が電源５０の電圧を制御してもよい。たとえば、温度差に応じて電源５０の電圧を変更してもよい。このようにすると、スイッチ手段６１〜６４による電気抵抗値の制御と、電源５０による電圧の制御とを組み合わせて、各ペルチェ素子回路に供給される電流の大きさをより柔軟に制御することができる。
【００４０】
実施の形態５．
実施の形態５は、実施の形態４において、場所に応じた電気抵抗値の大小関係をより自由に制御できる構成としたものである。
図８に、実施の形態５に係るペルチェユニット５１０における、ペルチェ素子の配線基板１２上の配列および電気的接続を模式的に示す。図８（ａ）では、ペルチェ素子回路５４１〜５４６はいずれも３つのペルチェ素子２０が直列に接続されて構成されており、電気抵抗値は３Ωである。
【００４１】
ペルチェユニット５１０は、複数の場所において温度差を測定する温度差測定手段７０を備える。図８の例では、６個の温度差測定手段７０ａ〜７０ｆが設けられ、それぞれペルチェ素子２０ａ〜２０ｆについて温度差を測定する。あるいは、温度差測定手段７０ａ〜７０ｆは、それぞれペルチェ素子回路５４１〜５４６について温度差を測定してもよい。また、実施の形態４と同様に、ペルチェユニット５１０は、各ペルチェ素子２０の接続状態を規定するスイッチ手段６５〜６９と、これらのスイッチ状態を制御する制御手段８１とを備える。なお制御手段８１と温度差測定手段７０ａ〜７０ｆは図８（ａ）のみに図示し、図８（ｂ）〜（ｅ）では省略している。
【００４２】
図８（ａ）の例は、すべての場所において温度差が大きい場合に対応する。この場合、制御手段は、ペルチェ素子回路５４１〜５４６をすべて並列とし、電気抵抗値を３Ωとするようスイッチ手段６５〜６９を制御する。このようにすると、各ペルチェ素子２０に供給される電流が最大となり、性能が最大化される。
【００４３】
図８（ｂ）の例は、すべての場所において温度差が中程度である場合に対応する。この場合、制御手段は、２つのペルチェ素子回路を直列としてより大きい電気抵抗値（６Ω）を有するペルチェ素子回路を構成するようスイッチ手段６５〜６９を制御する。このようにすると、各ペルチェ素子２０に供給される電流が中程度となり、効率と性能のバランスをとって両立することができる。
【００４４】
図８（ｃ）の例は、実施の形態１と同様に、場所に応じて温度差が異なる場合に対応する。この場合、制御手段は、温度差が小さい場所（この例では温度差測定手段７０ａ、７０ｂおよび７０ｃの測定位置）のペルチェ素子回路を多数（この例では５４１〜５４３の３つ）直列とし、大きい電気抵抗値（９Ω）とする。また、温度差が中程度である場所（この例では温度差測定手段７０ｄおよび７０ｅの測定位置）のペルチェ素子回路を中程度の数（この例ではペルチェ素子回路５４４および５４５の２つ）直列とし、中程度の電気抵抗値（６Ω）とする。さらに、温度差が大きい場所（この例では温度差測定手段７０ｆの測定位置）のペルチェ素子回路を小数（この例ではペルチェ素子回路５４６のみの１つ）直列とし、小さい電気抵抗値（３Ω）とする。このようにすると、実施の形態１〜３と同様に、性能と効率のバランスを位置に応じて最適に実現することができる。
【００４５】
図８（ｄ）の例は、図８（ｃ）と同様に、場所に応じて温度差が異なる場合に対応する。ただし、図８（ｃ）よりも全体の温度差が小さい場合に対応する。実施の形態４（図７）と同様に、各時点での全体の温度差に応じて図８（ｃ）の構成と図８（ｄ）の構成とを切り替えることにより、温度差の勾配方向が一定であっても、温度差が小さい時点では全体的にペルチェ素子回路の電気抵抗値を大きくしておき、温度差が大きくなった時点では全体的にペルチェ素子回路の電気抵抗値を小さく変更することができる。したがって、したがって、性能と効率のバランスを時間的にも最適に実現することができる
【００４６】
図８（ｅ）の例は、すべての場所において温度差が小さい場合に対応する。この場合、制御手段は、ペルチェ素子回路５４１〜５４６をすべて直列とし、大きな電気抵抗値１８Ωを有する単一のペルチェ素子回路を構成するようスイッチ手段６５〜６９を制御する。このようにすると、各ペルチェ素子２０に供給される電流が最小となり、効率が最大化される。
【００４７】
上述の実施の形態５では６箇所において温度差を測定したが、これは少なくとも２箇所であればよい。多数のペルチェ素子回路が一列に配列されている場合には、２箇所の温度差を測定すれば、他の位置の温度差は補間または外挿によって求めることができる。
【００４８】
熱媒体の流れは図１の矢印Ａに示すように第１側と第２側でペルチェ素子２０の配設面に対して対称としたが、対称でなくてもよい。対向するように流してもよいしそれ以外でもよい。その場合も温度差に応じてペルチェ素子回路を配置すればよい。温度差はあらかじめ試験的に測定しておいて、各ペルチェ素子回路の配置を決めてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１０，１１０，２１０，３１０，４１０，５１０  ペルチェユニット、
２０，２０ａ〜２０ｆ，３２０  ペルチェ素子、
３０  ペルチェチップ、
３１  内側電極（第１側の電極）、３２  外側電極（第２側の電極）、
４１〜４５，１４１〜１４３，２４１〜２４３，３４１〜３４３，４４１〜４４７，５４１〜５４６  ペルチェ素子回路、
５０  電源（電力供給手段）、
６１〜６９  スイッチ手段、
７０，７０ａ〜７０ｆ  温度差測定手段、
８０，８１  制御手段。
【図１】
2013191659.tif 000003
【図２】
2013191659.tif 000004
【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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