(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断熱壁によって囲まれた冷蔵室に取り付けられる熱電モジュールの取付け装置であって、
吸熱面と放熱面とを有し電流を流すことにより前記放熱面が加熱され前記吸熱面が冷却される熱電モジュールと、
前記熱電モジュールの吸熱面又は放熱面に設けた熱伝導部材と、
前記熱電モジュールと前記熱伝導部材とを挟持する冷却部材及び放熱部材と、
前記冷却部材と前記放熱部材との間の前記熱電モジュールと前記熱伝導部材との周囲に設けられ前記冷却部材又は前記放熱部材のいずれか一方に固定されたケーシングとを有し、
前記熱伝導部材が、前記冷却部材又は前記放熱部材の他方に一体的に取り付けられており、
前記冷却部材又は放熱部材の一方が、弾性部材を介して直接的あるいは間接的に他方と係合しており、前記冷却部材又は放熱部材の他方に対して弾性部材の弾性の範囲内で移動可能なものであり、
前記冷却部材又は放熱部材の一方と熱伝導部材との間に、前記弾性部材の弾性によって熱電モジュールが押しつけられており、
両端に冷却部材と放熱部材が一体的に組み付けられ、冷蔵室の断熱壁に設けられた貫通孔に挿入された状態で前記冷却部材又は前記放熱部材のうち熱伝導部材に取り付けられたものがネジによって断熱壁に取り付けられることを特徴とする熱電モジュールの取付け装置。
【請求項２】
ケーシングの周囲に断熱部材を設けていることを特徴とする請求項１に記載の熱電モジュール取付け装置。
【請求項３】
熱伝導部材の周面に隙間があることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱電モジュールの取付け装置。
【請求項４】
熱電モジュールの放熱面は放熱部材と直接的に接し、前記熱電モジュールの吸熱面は熱伝導部材を介して冷却部材と接していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の熱電モジュールの取付け装置。
【請求項５】
熱伝導部材の冷却部材と接する部位の面積は、熱電モジュールの吸熱面の面積の８０％以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の熱電モジュールの取付け装置。
【請求項６】
断熱壁と、前記断熱壁の表面に設けられた金属板とを有し、請求項１乃至５のいずれかに記載の熱電モジュールの取付け装置を前記断熱壁を貫通して取り付け、前記金属板が冷却部材又は放熱部材の少なくともいずれかを兼ねることを特徴とする冷蔵庫。
【請求項７】
断熱壁によって囲まれた冷蔵室を有し、前記断熱壁に請求項１乃至６のいずれかに記載の熱電モジュールの取付け装置が取り付けられ、冷却部材が前記冷蔵室内に露出し、放熱部材が前記冷蔵室外に露出していることを特徴とする冷蔵庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ペルチェ効果を有する熱電モジュールを冷蔵機器に取り付けるための装置に関するものである。また本発明は、熱電モジュールを使用した冷蔵庫に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、フロンガスのオゾン層破壊作用が地球的な問題となり、フロンガスを使用しない冷蔵庫の開発が急がれている。そしてフロンガスを使用しない冷蔵庫の一つとして、熱電モジュールを使用した冷蔵庫が注目されている。
【０００３】
ここで熱電モジュールとは、ペルチェ（Peltier)モジュール、熱電モジュール、又は熱電子チップとして知られているものであり、二つの伝熱面を有し、電流を流すことにより一方の伝熱面が加熱され、他方の伝熱面が冷却される機能を持つ部材である。すなわち熱電モジュールでは、一方の面が放熱面として機能し、他方が吸熱面として機能する。
熱電モジュールを使用した冷却装置は、例えばＷＯ９２／１３２４３号（特表平６−５０４３６１号）に開示されている。また本出願人も、先に熱電モジュールを使用した冷却装置を提案している（特開２０００−２７４８７０号）。
【０００４】
上記した冷却装置は、いずれも熱電モジュールをマニホールドに内蔵し、マニホールド内で熱電モジュールを挟んで二つのキャビティを構成させたものである。そしてマニホールドの放熱面に面するキャビティは、熱交換器とポンプによって構成される閉回路に接続され、他方の吸熱面に面するキャビティも同様に熱交換器とポンプによって構成される閉回路に接続されている。この様にして、熱電モジュールの放熱側の伝熱面を含む循環回路と、吸熱側の伝熱面を含む循環回路を構成し、この回路に水を主体とする熱媒体を循環させる。そして二つの循環回路の内、冷却側の回路の熱交換器によって所望の冷却を行う。
【０００５】
しかしながら上記した冷却装置は、熱媒体に水を使用するものであるから、ポンプが必須である。また熱媒体を運ぶ配管が必要であり、さらに漏れに対する対策も要する。
【０００６】
また熱電モジュールを使用した冷蔵庫は、重量のあるコンプレッサが不要である利点を有することから、携帯用の需要が見込まれているが、従来のものは水を熱媒体とするために天地逆にするといった状態では使用することができない。
【０００７】
そこで実開昭６３−８７４８４号公報に、水に代わって空気を冷媒として使用する冷蔵庫及び熱電モジュールの取り付け装置が提案されている。
実開昭６３−８７４８４号公報に開示された取り付け装置は、断熱壁の開口部分に間隔規制凸部を設け、この間隔規制凸部の両側に伝熱ブロックをネジ止めし、間隔規制凸部によって形成された空隙内に熱電モジュールを挟み込んだものである。
【０００８】
以下、図面を参照にしながら上記従来の熱電冷却装置について説明する。
図１３は、実開昭６３−８７４８４号公報に開示されている発明の熱電冷却装置の断面図を示している。
【０００９】
図１３において、１０１は熱電モジュールであり、両側に伝熱ブロック１０２が熱的に接合され、両伝熱ブロック１０２間に介在される断熱性の間隔規制凸部１０３を介して連結するものである。
【００１０】
断熱壁１０６の開口部分に間隔規制凸部１０３を設け、この間隔規制凸部１０３の両側に伝熱ブロック１０２をネジ止めし、間隔規制凸部１０３によって形成された空隙内に熱電モジュール１０１を挟み込んだものである。また、この間隔規制凸部１０３の厚み寸法を熱電モジュール１０１の厚み寸法と略同一に設定している。
【００１１】
また、従来の熱電冷却装置を冷蔵庫等に用いる一般的な場合には、庫内側と庫外側を分ける断熱壁の一部に貫通穴を設け、冷却部材が庫内側に、また放熱部材が庫外側に位置するように貫通穴を挟んで取り付けられる。
【発明が解決しようとする課題】
実開昭６３−８７４８４号公報に開示された冷蔵庫は、熱媒体として水を使用しないから、ポンプや配管等が不要であり、また転倒状態で使用することもできる。
【００１２】
しかしながら実開昭６３−８７４８４号公報に開示された取り付け装置では、熱電モジュール１０１が挿入される隙間が、間隔規制凸部１０３によって規制され、当該隙間は固定的なものとなる。そのため熱電モジュール１０１から伝熱ブロック１０２への熱伝達が十分に行われなかったり、温度変化によって熱電モジュール１０１が傷むという問題がある。
【００１３】
すなわち熱電モジュール１０１は直接的な接触によって熱を伝熱ブロック１０２に伝えるので、両者の間にある程度の接触圧力があることが望ましい。
しかしその一方で両者の接触圧力が過大であると、熱電モジュール１０１が傷み、はなはだしい場合は、内部の素子が破壊されてしまう。
【００１４】
これに対して熱電モジュール１０１の伝熱面には相当の温度変化があるため、伝熱ブロック１０２の伸縮が大きい。加えて、熱電モジュール１０１は、一方の伝熱面が高温となり他方が低温となるので、熱電モジュール１０１自身にも反る方向の力がかかる。ここで従来技術の取り付け装置では、前記した様に熱電モジュール１０１が挿入される隙間が固定的であるから、熱電モジュール１０１に掛かる圧力が不適当となりやすく、熱電モジュール１０１が傷みやすい。
【００１５】
また従来技術の取り付け装置では、伝熱ブロック１０２が直接的に冷蔵庫の壁１０６や間隔規制凸部１０３と接するので、冷熱が冷蔵庫の壁に奪われてしまう。そのため従来技術の冷蔵庫は、熱効率が悪く、冷えにくいものであった。
【００１６】
そこで本発明は、従来技術の上記した問題点に注目し、熱電モジュール１０１が傷みにくく、且つ冷熱の逃げが少ない熱電モジュールの取付け装置を提供することを課題とする。また本発明は、熱電モジュール１０１が傷みにくく、且つ冷えやすい冷蔵庫の提供を目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
吸熱面と放熱面とを有し電流を流すことにより前記放熱面が加熱され前記吸熱面が冷却される熱電モジュールと、冷蔵機器の壁を貫通して取り付けられる箱体と、冷却部材と、放熱部材と、熱電モジュールの冷熱又は温熱を冷却部材又は放熱部材に伝導する熱伝導部材からなり、前記熱電モジュール及び熱伝導部材は前記箱体に内蔵され、冷却部材及び放熱部材は箱体の端面にあり、冷却部材及び放熱部材の間に熱電モジュールと熱伝導部材が挟まれ、冷却部材又は放熱部材の一方は、弾性部材を介して他方と係合していることを特徴とする熱電モジュールの取付け装置は、冷却部材及び放熱部材の間に熱電モジュールと熱伝導部材が挟まれる点で従来技術と近似するが、本発明では、冷却部材又は放熱部材の一方が弾性部材を介して他方と係合しているので、冷却部材又は放熱部材の間に伸縮性がある。そのため熱伝導部材等の熱変形が弾性部材によって吸収され、熱電モジュールに過度の圧力がかからない。
【００１８】
ここで「冷却部材又は放熱部材の一方は、弾性部材を介して他方と係合している」とは直接的に係合している場合に限定する趣旨ではなく、後記する実施の形態の様に熱伝導部材や内箱が中間に介在されている場合を含む。
【００１９】
吸熱面と放熱面とを有し電流を流すことにより前記放熱面が加熱され前記吸熱面が冷却される熱電モジュールと、冷蔵機器の壁を貫通して取り付けられる箱体と、冷却部材と、放熱部材と、熱電モジュールの冷熱又は温熱を冷却部材又は放熱部材に伝導する熱伝導部材からなり、前記熱電モジュール及び熱伝導部材は前記箱体に内蔵され、熱伝導部材の外周部と冷蔵機器の壁との間に空隙が設けられていることを特徴とする熱電モジュールの取付け装置では、熱伝導部材の外周部と冷蔵機器の壁との間に空隙が設けられている。そのため熱伝導部材の冷熱が機器側に伝わらず、冷熱が逃げない。
【００２０】
また上記した熱電モジュールの取付け装置は、箱体は、外箱と内箱からなり、前記外箱と内箱の間に空隙があることを特徴とするものであってもよい。
【００２１】
上記した構成の熱電モジュールの取付け装置では、箱体は、外箱と内箱からなり、前記外箱と内箱の間に空隙がある。そのため熱伝導部材の冷熱が機器側に伝わらず、冷熱が逃げない。
【００２２】
また、吸熱面と放熱面とを有し電流を流すことにより前記放熱面が加熱され前記吸熱面が冷却される熱電モジュールと、冷蔵機器の壁を貫通して取り付けられる外箱と、外箱内に挿入される内箱と、冷却部材と、放熱部材と、熱電モジュールの冷熱又は温熱を冷却部材又は放熱部材に伝導する熱伝導部材からなり、前記熱電モジュール及び熱伝導部材は内箱に内蔵され、冷却部材及び放熱部材は箱体の端面にあり、冷却部材及び放熱部材の間に熱電モジュールと熱伝導部材が挟まれ、冷却部材又は放熱部材の一方は熱伝導部材に固定され、冷却部材又は放熱部材の他方は内箱に固定され、さらに内箱は弾性部材を介して熱伝導部材と係合していることを特徴とする熱電モジュールの取付け装置では、外箱と内箱の二つを備え、内箱は外箱内に挿入される。また冷却部材及び放熱部材は箱体の端面にある。そして冷却部材又は放熱部材の一方は熱伝導部材に固定され、他方は内箱に固定される。さらに内箱は熱伝導部材と係合している。従って、結局、冷却部材と放熱部材は、熱伝導部材の係合によって連結されることとなる。そして本発明の熱電モジュールの取付け装置では、内箱は弾性部材を介して熱伝導部材と係合しているので、冷却部材と放熱部材の間の距離は、弾性部材の作用によって伸縮する。そのため熱伝導部材等の熱変形が弾性部材によって吸収され、熱電モジュールに過度の圧力がかからない。
【００２３】
また上記した熱電モジュールの取付け装置は、熱伝導部材の端部に係合部が設けられ、内箱は弾性部材を介して熱伝導部材と係合し、さらに内箱と冷却部材または放熱部材の間にも弾性部材が介在されていることを特徴とするものであってもよい。
【００２４】
かかる構成の熱電モジュールの取付け装置では、内箱が熱伝導部材と弾性体を介して係合し、さらに内箱は冷却部材または放熱部材とも弾性部材を介して当接する。そのため内箱は弾性部材の間で挟まれた状態で位置決めされる。
【００２５】
また上記した熱電モジュールの取付け装置において、弾性部材はオーリングであってもよい。
【００２６】
かかる構成の熱電モジュールの取付け装置では、弾性体がオーリングであるから気密保持の機能も併せ持つ。そのため冷熱の逃げがさらに抑制される。
【００２７】
上記した熱電モジュールの取付け装置は、弾性部材が板ばねであることを特徴とするものであってもよい。
【００２８】
弾性部材として採用される板ばねは、雰囲気温度が変化してもほぼ一定の弾性力を発揮する。よって、上記した構成によれば、熱電モジュールに常時一定の荷重を作用させることができる。
【００２９】
また上記した熱電モジュールの取付け装置は、外箱と内箱の間に空隙があることを特徴とするものであってもよい。
【００３０】
かかる構成の熱電モジュールの取付け装置では、外箱と内箱の間に空隙がある。そのため熱伝導部材からの冷熱が冷蔵機器の壁に伝わらない。
【００３１】
上記した熱電モジュールの取付け装置は、空隙に、断熱部材が設けられていることを特徴とするものであってもよい。
【００３２】
かかる構成によれば、熱伝導部材から冷蔵機器の壁面に伝達する冷熱を最小限に抑制できるため、熱電モジュールのエネルギー効率が高い。
【００３３】
また上記した熱電モジュールの取付け装置は、内箱の外周部または外箱の内周部にリブが設けられ、前記リブが他方に当接して外箱と内箱の間に空隙を形成していることを特徴とするものであってもよい。
【００３４】
かかる構成の熱電モジュールの取付け装置では、リブが他方に当接して外箱と内箱の間に空隙を形成しているので、形状が安定している。
【００３５】
また上記した熱電モジュールの取付け装置は、リブは内箱または外箱の一端に設けられ、内箱の他端側は冷却部材、放熱部材、熱伝導部材のいずれかによって支持されていることを特徴とするものであってもよい。
【００３６】
かかる構成の熱電モジュールの取付け装置では、内箱は、リブと放熱部材等とによって両端支持されている。そのため形状が安定し、且つある程度の遊びがあるので熱変形を吸収することができる。
【００３７】
また上記した熱電モジュールの取付け装置は、冷却部材及び放熱部材は箱体の端面にあり、熱伝導部材は冷却部材または放熱部材の少なくともいずれかによって支持され、熱伝導部材の周面に隙間があることを特徴とするものであってもよい。
【００３８】
かかる構成の熱電モジュールの取付け装置は、熱伝導部材の周面と内箱の内面の間に隙間があるので、熱伝導部材の冷熱が機器側に伝わらず、冷熱が逃げない。
【００３９】
また上記した熱電モジュールの取付け装置は、冷却部材または放熱部材の少なくともいずれかは板状部を有し、前記板状部と冷蔵機器の壁との間に弾性体が介在されていることを特徴とするものであってもよい。
【００４０】
本発明の熱電モジュールの取付け装置では、冷却部材または放熱部材に板状部を有し、前記板状部と冷蔵機器の壁との間に弾性体が介在されている。そのため冷却部材又は放熱部材は、冷蔵機器の壁に対して僅かに動き、熱変形を吸収することができる。
また板状部と冷蔵機器の壁との間には隙間が生じるので、熱が断熱壁側に伝わらない。
【００４１】
また上記した熱電モジュールの取付け装置は、熱電モジュールのリード線が放熱側から外部に導き出されていることを特徴とするものであってもよい。
【００４２】
かかる構成の熱電モジュールの取付け装置では、放熱側から外部に導き出されている。すなわち、高温側にリード線の引き出し孔があり、冷熱が逃げることはない。
【００４３】
また上記した熱電モジュールの取付け装置は、冷蔵機器の壁は断熱壁であり、前記断熱壁は表面に金属板を有し、前記金属板が冷却部材又は放熱部材の少なくともいずれかを兼ねることを特徴とするものであってもよい。
【００４４】
冷蔵庫等の断熱壁は、表面が金属薄板で覆われているものが多い。本発明は、断熱壁の金属薄板を冷却部材または放熱部材として活用するものである。なお、断熱壁の裏表の両面に金属薄板が設けられている場合は、内面側の金属板を冷却部材とし、外面側を放熱部材として活用することも可能ではあるが、冷蔵庫等の内部に温熱が伝わることを防ぐために、内面側だけを冷却部材として活用することが望ましい。
【００４５】
また請求項１に記載の発明は、断熱壁によって囲まれた冷蔵室に取り付けられる熱電モジュールの取付け装置であって、吸熱面と放熱面とを有し電流を流すことにより前記放熱面が加熱され前記吸熱面が冷却される熱電モジュールと、前記熱電モジュールの吸熱面又は放熱面に設けた熱伝導部材と、前記熱電モジュールと前記熱伝導部材とを挟持する冷却部材及び放熱部材と、前記冷却部材と前記放熱部材との間の前記熱電モジュールと前記熱伝導部材との周囲に設けられ前記冷却部材又は前記放熱部材のいずれか一方に固定されたケーシングとを有し、前記熱伝導部材が、前記冷却部材又は前記放熱部材の他方に一体的に取り付けられており、前記冷却部材又は放熱部材の一方が、弾性部材を介して直接的あるいは間接的に他方と係合しており、前記冷却部材又は放熱部材の他方に対して弾性部材の弾性の範囲内で移動可能なものであり、前記冷却部材又は放熱部材の一方と熱伝導部材との間に前記弾性部材の弾性によって熱電モジュールが押しつけられており、両端に冷却部材と放熱部材が一体的に組み付けられ、冷蔵室の断熱壁に設けられた貫通孔に挿入された状態で前記冷却部材又は前記放熱部材のうち熱伝導部材に取り付けられたものがネジによって断熱壁に取り付けられることを特徴とする熱電モジュールの取付け装置である。
【００４６】
本発明では、弾性部材が、前記熱伝導部材を介して、前記ケーシングが固定されている前記冷却部材と前記放熱部材のうち一方の部材の方向へ、前記熱電モジュールを弾性的に押圧しているので、冷却部材又は放熱部材と熱伝導部材との間に伸縮性があり、そのため熱電モジュールが熱変形しても、変形寸法を吸収でき熱電モジュールを破損することがなく、しかも熱伝導部材等の熱変形が弾性部材によって吸収され、熱電モジュールに過度の圧力がかかることを防止できる。
【００４７】
吸熱面と放熱面とを有し電流を流すことにより前記放熱面が加熱され前記吸熱面が冷却される熱電モジュールと、前記熱電モジュールの吸熱面又は放熱面に設けた熱伝導部材と、前記熱電モジュールと前記熱伝導部材とを挟持する冷却部材及び放熱部材と、前記冷却部材と前記放熱部材との間の前記熱電モジュールと前記熱伝導部材との周囲を覆うケーシングとを有し、前記冷却部材と前記放熱部材のうち一方の部材が、前記ケーシングの端部に設けた第１及び第２の弾性部材並びに前記ケーシングを介して他方の部材と係合していることを特徴とする熱電モジュールの取付け装置は、冷却部材及び放熱部材の間に熱電モジュールと熱伝導部材が挟まれる点で従来技術と近似するが、冷却部材または前記放熱部材の一方は、熱電モジュールに常時一定荷重をかける機能を持つ第１及び気密保持の機能を持つ第２の弾性部材を介して他方と係合しているので、冷却部材と放熱部材の間には伸縮性がある。そのため熱伝導部材等の熱変形が第１の弾性部材及び第２の弾性部材によって吸収され、熱電モジュールに過度の圧力がかからないという作用を有する。
【００４８】
ここで「前記冷却部材と前記放熱部材のうち一方の部材が、前記ケーシングの両端部にそれぞれ設けた第１及び第２の弾性部材並びに前記ケーシングを介して他方の部材と係合している」とは直接的に係合している場合に限定する趣旨ではなく、後記する実施の形態の様に熱伝導部材が中間に介在されている場合を含む。
【００４９】
吸熱面と放熱面とを有し電流を流すことにより前記放熱面が加熱され前記吸熱面が冷却される熱電モジュールと、前記熱電モジュールの吸熱面又は放熱面に設けた熱伝導部材と、前記熱電モジュールと前記熱伝導部材とを挟持する冷却部材及び放熱部材と、前記冷却部材と前記放熱部材との間の前記熱電モジュールと前記熱伝導部材との周囲を覆うケーシングとを有し、前記冷却部材または前記放熱部材の一方は前記熱伝導部材に固定され、前記冷却部材または前記放熱部材の他方は前記ケーシングに固定され、前記ケーシングは第１及び第２の弾性部材を介して前記熱伝導部材と係合していることを特徴とする熱電モジュールの取付け装置では、ケーシングを備え、冷却部材及び放熱部材はケーシングの端面にある。そして冷却部材又は放熱部材の一方は熱伝導部材に固定され、他方はケーシングに固定される。さらにケーシングは熱伝導部材と係合している。従って、結局、冷却部材と放熱部材は、熱伝導部材の係合によって連結されることとなる。そして前記した熱電モジュールの取付け装置では、ケーシングは熱電モジュールに常時一定荷重をかける機能を持つ第１及び気密保持の機能を持つ第２の弾性部材を介して熱伝導部材と係合しているので、冷却部材と放熱部材の間の距離は、第１及び第２の弾性部材の作用によって伸縮する。そのため熱伝導部材等の熱変形が第１及び第２の弾性部材によって吸収され、かつ常時一定荷重が熱電モジュールにかかるため安定した性能が達成できるという作用を有する。
【００５０】
また上記した熱電モジュールの取付け装置は、第１の弾性部材はオーリングまたは板ばねであり、第２の弾性部材はオーリングであることを特徴とするものであってもよい。
【００５１】
かかる構成の熱電モジュールの取付け装置では、弾性部材がオーリングであるから気密保持の機能も併せ持つためシール性が向上でき、また板ばねでは温度変化等にかかわらず熱電モジュールには常時一定荷重がかかるため安定した性能が達成できるという作用を有する。
【００５２】
また上記した熱電モジュールの取付け装置は、熱伝導部材の端部に係合部が設けられ、ケーシングは第１及び第２の弾性部材を介して前記係合部にて前記熱伝導部材と係合し、さらに前記ケーシングと冷却部材または放熱部材の少なくとも一方の間に第３の弾性部材が介在されているものであってもよい。
【００５３】
かかる構成の熱電モジュールの取付け装置では、ケーシングが熱伝導部材と第１及び第２の弾性体を介して係合し、さらにケーシングは冷却部材又は放熱部材の間の少なくとも一方に第３の弾性部材を介して当接する。そのためケーシングは第１と第２および第３の弾性部材の間で挟まれた状態で位置決めされるという作用を有する。
【００５４】
また上記した熱電モジュールの取付け装置は、第３の弾性部材はオーリングであることを特徴とするものであってもよい。
【００５５】
かかる構成の熱電モジュールの取付け装置では、弾性部材がオーリングであるから気密保持の機能も併せ持つため、シール性が向上できるという作用を有する。
【００５６】
また請求項２に記載の発明は、ケーシングの周囲に断熱部材が介在されていることを特徴とする請求項１に記載の熱電モジュールの取付け装置である。
【００５７】
本発明の熱電モジュールの取付け装置では、ケーシングの周囲に断熱部材がある。そのため熱伝導部材からの冷熱が冷蔵機器の壁に伝わらないという作用を有する。
【００５８】
また請求項３に記載の発明は、熱伝導部材の周面に隙間があることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱電モジュールの取付け装置である。
【００５９】
本発明の熱電モジュールの取付け装置では、熱伝導部材の周面と内箱の内面の間に隙間があるので、熱伝導部材の冷熱が機器側に伝わらず、冷熱が逃げないという作用を有する。
【００６０】
また請求項４に記載の発明は、熱電モジュールの放熱面は放熱部材と直接的に接し、前記熱電モジュールの吸熱面は熱伝導部材を介して冷却部材と接していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の熱電モジュールの取付け装置である。
【００６１】
本発明の熱電モジュールの取付け装置では、熱電モジュールの放熱面は放熱部材と直接的に接しているので、熱電モジュールから放出される熱を円滑に外部に排出することができる。また熱電モジュールの吸熱面は熱伝導部材を介して冷却部材と接しているので、箱体内は全体的に冷却雰囲気となるという作用を有する。
【００６２】
また請求項５に記載の発明は、熱伝導部材の冷却部材と接する部位の面積は、熱電モジュールの吸熱面の面積の８０％以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の熱電モジュールの取付け装置である。
【００６３】
本発明の熱電モジュールの取付け装置では、熱伝導部材の冷却部材と接する部位の面積に相当の広さが確保されているので、冷熱の移動が円滑であるという作用を有する。
【００６４】
また上記した熱電モジュールの取付け装置は、冷蔵機器の壁は断熱壁であり、前記断熱壁は表面に金属板を有し、前記金属板が冷却部材又は放熱部材の少なくともいずれかを兼ねることを特徴とするものであってもよい。
【００６５】
本発明の熱電モジュールの取付け装置では、冷蔵庫等の断熱壁は、表面が金属薄板で覆われているものが多い。本発明の熱電モジュールの取付け装置は、断熱壁の金属薄板を冷却部材又は放熱部材として活用するものである。なお、断熱壁の裏表の両面に金属薄板が設けられている場合は、内面側の金属板を冷却部材とし、外面側を放熱部材として活用することも可能ではあるが、冷蔵庫等の内部に温熱が伝わることを防ぐために、内面側だけを冷却部材として活用することが望ましい。
【００６６】
請求項６に記載の発明は、断熱壁と、前記断熱壁の表面に設けられた金属板とを有し、請求項１乃至５のいずれかに記載の熱電モジュールの取付け装置を前記断熱壁を貫通して取り付け、前記金属板が冷却部材又は放熱部材の少なくともいずれかを兼ねることを特徴とする冷蔵庫である。
【００６７】
また請求項７に記載の発明は、断熱壁によって囲まれた冷蔵室を有し、前記断熱壁に請求項１乃至６のいずれか一項に記載の熱電モジュールの取付け装置が取り付けられ、冷却部材が冷蔵室内に露出し、放熱部材が冷蔵室外に露出していることを特徴とする冷蔵庫である。
【００６８】
本発明の熱電モジュールの取付け装置では、熱電モジュールを使用するので軽量である。また設置姿勢に制約を受けない。さらに熱電モジュールの損傷がなく、かつ冷えやすいという作用を有する。
【００６９】
【発明の実施の形態】
以下さらに本発明の実施の形態について説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態の冷蔵庫の斜視図である。図２は、図１の冷蔵庫の断面図である。図３は、本発明の実施の形態の熱電モジュールの取付け装置の断面図である。図４の（ａ）は図３の円Ａ内の拡大図であり、（ｂ）は変形例の同一部位の拡大図である。図５は、本発明の実施の形態の熱電モジュールの取付け装置の分解斜視図である。図６は、本発明の他の実施の形態の熱電モジュールの取付け装置の断面図である。図７は、本発明のさらに他の実施の形態の熱電モジュールの取付け装置の断面図である。
【００７０】
図１，２に示す冷蔵庫１は、本発明の実施の形態の一つであり、本発明の熱電モジュールの取付け装置２が装備されたものである。
すなわち冷蔵庫１は、本体部３と扉４を有し、これらはいずれも断熱壁５，６で覆われていて内部が冷蔵室８となっている。断熱壁５，６は、いずれも表裏面に薄い鋼板１０，１１（金属板）が設けられ、その内部に発泡ウレタン樹脂等の断熱材９が充填されたものである。
【００７１】
そして冷蔵室８の裏面側の断熱壁５に本実施の形態に特有の部材たる熱電モジュールの取付け装置２が取り付けられている。
熱電モジュールの取付け装置２は、熱電モジュール１５を内蔵するものであり、箱体１６、冷却部材１７、放熱部材１８、熱伝導部材２０、オーリング２１，２２（弾性部材）及びオーリング２３によって構成されている。また箱体１６は、外箱２５内に内箱２６が挿入されたものである。
【００７２】
順次説明すると、箱体１６を構成する外箱２５は、図３，５に示すように、断面が略正方形の筒状をしている。そして当該筒状部２７の両端にフランジ３０，３１が設けられている。フランジ３０，３１の内、筒状部２７の放熱側（図３  右側）に設けられたフランジ３１は筒状部２７の端面と同一の平面に設けられているが、他方（冷却側）のフランジ３０は、端面から少し内側の位置に設けられている。そのため冷却側には、フランジ３０が設けられた部位よりもさらに筒状部２７が突出した突出部１９がある。
【００７３】
また筒状部２７の一端側（放熱側）には拡径部２８が設けられている。外箱２５の材質は任意であるが、断熱性に優れ、且つ冷蔵庫１の断熱壁５との接着性が良いものが推奨される。
内箱２６は、前記した外箱２５と相似形の断面の筒状部３２を持つ。ただし当該筒状部３２の大きさは、前記した外箱２５の筒状部２７の内寸よりも小さい。
【００７４】
内箱２６の筒状部３２の一端側（放熱側）にはフランジ３５が設けられている。そしてフランジ３５の外側の面には溝３９が設けられている。溝３９は内箱２６の放熱側の開口の周囲を環状に取り囲むものである。溝３９にはオーリング２３が装着される。
【００７５】
また内箱２６の外周部であってフランジ３５の近傍部分には、リブ３６が設けられている。リブ３６は、内箱２６の角の部分にあり、角の部分を挟む様に２列づつ設けられている。リブ３６は、いずれも内箱２６の軸方向にのびている。リブ３６の長さは概ね１ｃｍ程度であり、内箱２６の全長に対して１０〜２０％程度の長さである。各リブ３６の高さは、各リブ３６の先端を結ぶ四角形が前記した外箱２５の拡径部２８の内寸に相当する程度である。
【００７６】
一方、内箱２６の他端側（吸熱側）は、内向きにフランジ３８が設けられており、開口３７が狭められている。また内箱２６の他端側（吸熱側）の開口３７の先端部には、図４に示すように３本の突条４８，４９，５０が設けられている。突条４８，４９，５０は、いずれもオーリング２１，２２がずれないように保持するものである。すなわち突条４８は、内フランジ３８の内部側にあって、開口３７に沿って開口３７の全周を環状に取り巻いて設けられている。
【００７７】
また突条４９は、内フランジ３８の外部側にあって、開口３７に沿って開口３７の全周を環状に取り巻いて設けられている。突条５０は、前記した突条４９を取り巻いて設けられており、突条４９との間で溝を形成している。
【００７８】
冷却部材１７と放熱部材１８は、略同一の構造を持つものであり、アルミニューム等の熱伝導性に優れた素材によって作られたものである。冷却部材１７と放熱部材１８は、いずれもベースとなる板状部４０，４１を持ち、その表面側に多数のフィン４３が設けられたものである。なおフィン４３は、板状部４０，４１の表面側を薄く削って、当該削り部を起立させたものである。そのため実際には、フィン４３は、切削時の応力によってやや丸くなるが、作図上の都合から図５では直立状のものとして表示している。
【００７９】
冷却部材１７と放熱部材１８の相違点は、リード線の引き出し孔４７の有無である。すなわち放熱部材１８には図３の様にリード線の引き出し孔４７があるが、冷却部材１７にはそれが無い。
【００８０】
熱伝導部材２０は、アルミニューム等の熱伝導性に優れた金属で作られた中実のブロックである。
熱伝導部材２０の形状は四角柱状であるが、一方の端部（吸熱側）はやや小さく作られている。すなわち熱伝導部材２０の吸熱側端部の近傍には段部５１があり、先端は面積がやや小さい。吸熱側端部の端面２４の形状は略正方形であり、その大きさは熱電モジュール１５と等しい。また前記した内箱２６の開口３７と同程度の大きさであり、熱伝導部材２０の吸熱側端部の先端部分は、内箱２６の開口３７から突出可能である。
【００８１】
熱伝導部材２０の吸熱側端部の端面２４は、熱伝達面として機能するので、熱電モジュール１５の面積以上であることが望ましく、少なくとも熱電モジュール１５の面積の８０％以上であることが推奨される。
熱伝導部材２０の本体部分の寸法は、内箱２６の内側部分よりも小さい。
【００８２】
熱電モジュール１５は、平板状であり、正方形をしている。熱電モジュール１５は、前記した様に、リード線５５，５６から電流を流すと、一方の面（放熱面）５８が高温となり、他方の面（吸熱面）５７が低温となる性質を持つ。
【００８３】
オーリング２１，２２，２３は、いずれもゴムで作られたものであり、四角形をしている。
【００８４】
次に、熱電モジュール１５の取付け装置２の上記した各部材同士の関係および冷蔵庫１の本体部３との関係について説明する。
熱電モジュールの取付け装置２を構成する部材の内、外箱２５は、断熱壁５を貫通する状態で冷蔵庫１の本体部３に取り付けられる。すなわち冷蔵室８の裏面側の断熱壁５には貫通孔６０が設けられており、貫通孔６０の内部に外箱２５の筒状部２７があり、両端のフランジ３０，３１は、図３の様に鋼板１０，１１の内側と接している。またフランジ３０よりも先端側の突出部１９は、冷蔵室８側に突出している。
【００８５】
実際の製作上は、鋼板１０，１１を平行に配し、その間に予め外箱２５を挟み、この状態からウレタン樹脂液等を鋼板１０，１１同士の間に注入し、鋼板１０，１１同士の間で樹脂液を発泡させて鋼板１０，１１と外箱２５及び断熱材を一体化させる。すなわち外箱２５は、断熱壁５を成形する際に鋳込んでしまう。
【００８６】
そして図３に示すように、外箱２５の中に内箱２６や熱伝導部材２０等が配され、両端に冷却部材１７と放熱部材１８が取り付けられる。
すなわち外箱２５の中に内箱２６が配され、さらに内箱２６の中に熱伝導部材２０が挿入されている。ここで外箱２５と内箱２６の関係を見ると、内箱２６の外形は外箱２５の内寸よりも小さい。また外箱２５の一端には拡径部２８があり、内箱２６の一端部の外周部にはリブ３６が設けられ、各リブ３６の先端を結ぶ四角形が外箱２５の拡径部２８の内寸に相当する。そのため内箱２６に設けられたリブ３６が外箱２５の拡径部２８と合致して係合し、内箱２６の放熱側は外箱２５の中心部に位置決めされる。一方、内箱２６の他端部は、後記する様に熱伝導部材２０の先端によって支持されている。そのため内箱２６は、外箱２５に対して同心状にあり、外箱２５の内面と内箱２６の外面には全周に渡って一定間隔の隙間６２が存在する。
【００８７】
また熱伝導部材２０は、内箱２６の中にあり、先端部が内箱２６の開口３７から外部に突出している。そして熱伝導部材２０の先端面には、冷却部材１７がネジ６３によって一体的に取り付けられている。またさらに冷却部材１７は、ネジ６４によって断熱壁５に取り付けられている。従って前記した熱伝導部材２０は、断熱壁５にネジ止めされた冷却部材１７によって片持ち支持され、熱伝導部材２０は、外箱２５に対して同心状にある。
【００８８】
そして前記したように熱伝導部材２０の先端部が内箱２６の開口３７から突出しており、さらに内箱２６の開口３７部分には内フランジ３８が設けられているので、内箱２６の開口３７の開口端が熱伝導部材２０と接し、内箱２６の端部を支持して内箱２６の熱伝導部材２０を外箱２５に対して同心位置に位置決めする。従って内箱２６及び熱伝導部材２０は共に外箱２５に対して同心位置にあり、熱伝導部材２０の全周面と内箱２６の内面にも隙間６５が存在する。
【００８９】
また内箱２６の端部の内フランジ３８の表裏面にはオーリング２１，２２が配されている。すなわち内フランジ３８は、熱伝導部材２０と冷却部材１７の間で形成される溝に係合するが、内フランジ３８とこれらとの間にはオーリング２１，２２が介在されている。より具体的には、内フランジ３８と熱伝導部材２０の段部５１との間にはオーリング２２が介在されている。一方、内フランジ３８と冷却部材１７の間にはオーリング２１が介在されている。
【００９０】
従って内箱２６は、内フランジ３８が熱伝導部材２０と冷却部材１７の間で形成される溝に嵌合するので、外箱２５から抜け落ちることが無く、且つオーリング２１，２２の弾性によって軸方向に移動可能である。
【００９１】
また内箱２６のフランジ３５に放熱部材１８がネジ止めされている。なお両者の間にはオーリング２３が介在されている。そして内箱２６内の熱伝導部材２０と放熱部材１８の板状部４１の間で熱電モジュール１５が挟まれている。ここで前記した様に、内箱２６は、内フランジ３８が熱伝導部材２０と冷却部材１７の間で形成される溝に嵌合しており、外箱２５から抜け落ちることが無いが、オーリング２１，２２の弾性によって軸方向に移動可能であるので、内箱２６と一体的に固定された放熱部材１８はオーリング２１，２２の弾性の範囲内で移動可能である。これに対して熱伝導部材２０は、冷却部材１７に対して一体的に固定されているから、軸方向の自由度を持たない。そのため熱伝導部材２０と放熱部材１８の間に挟まれた熱電モジュール１５は、オーリング２１，２２の弾性によって熱伝導部材２０と放熱部材１８の間に押しつけられる。
【００９２】
本実施の形態の熱電モジュールの取付け装置２の各部材について、ラジアル方向の支持とスラスト方向の支持についてまとめると次の通りである。
すなわち外箱２５は、断熱壁５に鋳込まれて断熱壁５に対して一体的に取り付けられており、ラジアル方向についてもスラスト方向についても固定されている。また冷却部材１７についても、ネジ６４で断熱壁５に一体的に取り付けられており、ラジアル方向についてもスラスト方向についても固定されている。
残りの部材のラジアル方向の支持を見ると、熱伝導部材２０は冷却部材１７に片持ち保持されており、冷却部材１７によってラジアル方向の荷重が支持されている。
【００９３】
内箱２６は、図３の左側（吸熱側）の開口３７の端部が熱伝導部材２０の小径部と当接し、内箱２６の先端側が熱伝導部材２０によって支持されている。一方内箱２６の図３の右側（放熱側）は、リブ３６が外箱２５に当接することにより、外箱２５に支持されている。従って内箱２６は、熱伝導部材２０と外箱２５によってその両端がラジアル方向に支持されている。
【００９４】
そのため外箱２５、内箱２６、熱伝導部材２０は、いずれも安定して支持され、互いに同心位置にある。そして大きさの関係により、熱伝導部材２０と内箱２６の間に隙間６５があり、内箱２６と外箱２５の間に空隙６２がある。
【００９５】
またスラスト方向の支持を見ると、前記したように熱伝導部材２０は断熱壁５に固定された冷却部材１７と一体的であるから、熱伝導部材２０はスラスト方向に固定されている。
【００９６】
そして内箱２６及び放熱部材１８は、冷却部材１７と熱伝導部材２０の段部との間に形成された溝部に、内箱２６の内フランジ３８が係合し、スラスト方向の荷重を支持している。ただし内フランジ３８と冷却部材１７の間にはオーリング２１があり、内フランジ３８と熱伝導部材２０の間にはオーリング２２があるから、オーリング２１，２２の弾性の範囲内でスラスト方向に移動可能である。そのため熱電モジュール１５は、オーリング２１，２２の弾性によって熱伝導部材２０と放熱部材１８の間に押しつけられる。
【００９７】
細部について付言すると、冷却部材１７と断熱壁５との間には、発泡ウレタン樹脂等の発泡樹脂からなるシール部材６７（弾性体）が介在されている。また放熱部材１８と断熱壁５との間にも同様に発泡樹脂からなるシール部材６８（弾性体）が介在されている。
【００９８】
熱電モジュール１５のリード線５５，５６は、放熱部材１８を貫通して冷蔵室８の裏面側に引き出され、バッテリー又は整流器７０に接続されてる。
【００９９】
本実施の形態の冷蔵庫１では、バッテリー又は整流器７０から通電された熱電モジュール１５の吸熱面５７の温度が低下し、放熱面５８の温度が上昇する。そして吸熱面５７の冷温は、熱伝導部材２０に伝導され、さらに熱伝導部材２０から冷蔵室８内の冷却部材１７に伝導される。そして冷却部材１７が冷蔵室８内の空気を冷却し、庫内を低温雰囲気にする。
【０１００】
一方、放熱面５８の温熱は、直接的に放熱部材１８に伝わり、外部に放出される。
ここで本実施の形態の冷蔵庫１では、熱電モジュール１５がオーリング２１，２２の弾性力によって熱伝導部材２０及び放熱部材１８に適度に押しつけられているので、熱電モジュール１５から熱伝導部材２０及び放熱部材１８への熱の移動が円滑であり、効率が高い。
【０１０１】
また熱伝導部材２０の周囲には隙間６５があり、空気層が存在する。またさらに隙間６５の外側にももう一層の空隙６２があるので、熱伝導部材２０の周囲は二重の空気層によって取り巻かれている。そのため熱伝導部材２０の冷熱が断熱壁５側に伝わらない。さらに熱伝導部材２０の周囲の隙間６５は、オーリング２２によって封鎖され、外部とは気密性を保持して遮断されているので、熱伝導部材２０によって冷却された空気が外部に逃げることもない。
【０１０２】
さらに本実施の形態では、熱電モジュール１５の吸熱側だけに熱伝導部材２０があり、放熱側は直接的に放熱部材１８と接している。そのため前記した隙間６５では冷熱を発する部分だけが露出し、高温部分の露出は極めて少ない。そのため放熱側の熱によって熱伝導部材２０が加熱される懸念がなく、熱電モジュール１５の冷熱が効率よく冷蔵室８内に伝達される。
【０１０３】
また熱によって熱伝導部材２０等が変形するが、径方向の変形については、熱伝導部材２０の周囲にある隙間６５で吸収される。一方、軸方向の変形は、オーリング２１，２２によって吸収される。そのため本実施の形態によると、熱電モジュール１５に過度に力がかからず、傷みにくい。
【０１０４】
以上説明した実施の形態では、冷却部材１７，放熱部材１８に板状部４０，４１の表面側に多数のフィン４３が設けられた構造のものを採用したが、吸熱部材等は、単なる板であってもよい。またさらに進んで、冷蔵室８の内面を覆う鋼板１１を冷却部材として活用することも可能である。すなわち断熱壁５の一部たる冷蔵室８側の金属板に熱伝導部材２０を直接接触させ、冷蔵室８内を冷蔵雰囲気にすることもできる。
【０１０５】
図６は、断熱壁５の表面の鋼板１１を吸熱部材として活用した例を示すものである。図６に示す熱電モジュールの取付け装置７０では、断熱壁５の表面の鋼板１１を吸熱部材とし、熱伝導部材２０を直接鋼板に接触させた点を除いて、前記した実施の形態と同一であるから、図３の構成と同一の部品に、同一の番号を付することにより詳細な説明を省略する。
【０１０６】
また前記した２例は、いずれも熱伝導部材２０の周囲に二重の空隙部を設けたが、空隙は単層であってもよい。図７は、より簡便な構成として、外箱に相当する部材を除いた構成である。
【０１０７】
すなわち図７に示す熱電モジュールの取付け装置７１では、吸熱部材たる鋼板１１に熱伝導部材２０が直接ネジ止めされ、鋼板１１によってラジアル方向及びスラスト方向の荷重が支持されている。
【０１０８】
また鋼板１１と熱伝導部材２０の段部５１との間に形成された溝部に、内箱２６の内フランジ３８が係合し、内箱２６のスラスト方向の荷重を支持している。ただし内フランジ３８と冷却部材たる鋼板１１の間にはオーリング２１があり、内フランジ３８と熱伝導部材２０の間にはオーリング２２があるから、オーリング２１，２２の弾性の範囲内でスラスト方向に移動可能である。そのため熱電モジュール１５は、オーリング２１，２２の弾性によって熱伝導部材２０と放熱部材１８の間に押しつけられる。
【０１０９】
以上、説明した実施の形態では、いずれも熱伝導部材２０を一つだけ使用し、熱電モジュール１５を放熱側に寄せた構成を採用した。この構成は、隙間６５内で冷熱と温熱が混じり合わず、冷熱を冷蔵室８内に伝える効率が高い。しかしながら本発明は、上記した構成にこだわるものではなく、熱電モジュール１５を吸熱側に寄せてもよい。ただし熱電モジュール１５を吸熱側に寄せると、高温の空気が隙間６５内にこもるので、この高温の空気を排出する方策を検討することが望ましい。また冷熱の伝達効率は低下するが、２個の熱伝導部材を採用し、この間に熱電モジュール１５を挟む構成も可能である。
【０１１０】
また上記した実施の形態では、内フランジ３８の裏表面にオーリング２１，２２を設けたが、図４（ｂ）の様に一方のオーリング２１を略し、内フランジ３８と熱伝導部材２０の間だけにオーリング２２を配してもよい。
【０１１１】
（実施の形態２）
以下さらに本発明の他の実施の形態について説明する。
上記実施の形態１において採用されている熱電モジュールの取り付け装置２は、内箱２６の内フランジ３８と冷却部材１７および熱伝導部材２０との間にオーリング２１，２２が設けられたものであり、これらの弾性力により熱電モジュール１５を熱伝導部材２０と放熱部材１８との間に保持する構成である。オーリング２１，２２はゴム製であるため弾性力がさほど大きくなく、さらに低温雰囲気下に晒されるため弾性力が十分発揮できない場合がある。オーリング２１，２２の弾性力が不十分であると、温度変化に伴う熱伝導部材２０等の変形を十分吸収することができず、熱電モジュール１５に過度の力が作用してしまう懸念がある。そこで、本実施形態においては、熱電モジュール１５の損傷を防止しつつ、熱電モジュール１５を熱伝導部材２０と放熱部材１８との間に確実に保持させるべく、以下に記載するような構成を採用した。
【０１１２】
図１は、本発明の実施の形態２の冷蔵庫の斜視図である。図２は、図１の冷蔵庫の断面図である。図８は、同実施の形態の熱電モジュールの取付け装置の断面図である。図９は、図８の円Ａ部の変形例の拡大図である。図１０は、同一部位（図８の円Ａ部）の他の変形例の拡大図である。図１１は、本発明の他の実施の形態の熱電モジュールの取付け装置の断面図である。図１２は、本発明のさらに他の実施の形態の熱電モジュールの取付け装置の断面図である。
【０１１３】
図１，図２に示す冷蔵庫１は、本発明の実施の形態の一つであり、本発明の熱電モジュールの取付け装置２が装備されたものである。
すなわち冷蔵庫１は、本体部３と扉４を有し、これらはいずれも断熱壁５，６で覆われていて内部が冷蔵室８となっている。断熱壁５，６は、いずれも表裏面に薄い鋼板１０，１１が設けられ、その内部に発泡ウレタン樹脂等の断熱材９が充填されたものである。
【０１１４】
そして冷蔵室８の裏面側の断熱壁５に本実施の形態に特有の部材たる熱電モジュールの取付け装置２が取り付けられている。
熱電モジュールの取付け装置２は、熱電モジュール１５を内蔵するものであり、箱体１６、冷却部材１７、放熱部材１８、熱伝導部材２０及びオーリング２１（第２の弾性部材），オーリング２３（第３の弾性部材），板ばね２２Ａ（第１の弾性部材）によって構成されている。また箱体１６は、外箱２５内に内箱２６（ケーシング）が挿入されたものである。
【０１１５】
順次説明すると、箱体１６を構成する外箱２５は、断面が略正方形の筒状をしている。そして当該筒状部２７の両端にフランジ３０，３１が設けられている。フランジ３０，３１の内、筒状部２７の放熱側（図８右側）に設けられたフランジ３１は筒状部２７の端面と同一の平面に設けられている。また他方（冷却側）のフランジ３０は、筒状部２７の端面と同一の平面に設けられているが、フランジ３１と直交する方向にフランジが設けられている。
【０１１６】
外箱２５の材質は任意であるが、断熱性に優れ、かつ冷蔵庫１の断熱壁５との接着性が良いものが推奨される。
内箱２６は、前記した外箱２５と相似形の断面の筒状部３２を持ち、筒状部３２の大きさは、前記した外箱２５の筒状部２７の内寸よりも小さい。
内箱２６の筒状部３２の一端側（放熱側）にはフランジ３５が設けられている。そしてフランジ３５の外側の面（放熱部材１８との接触面）には溝３９が設けられている。溝３９は内箱２６の放熱側の開口の周囲を環状に取り囲むものである。溝３９には第３の弾性部材であるオーリング２３が装着される。
また内箱２６の外周部にはフランジ３５から筒状部３２に沿って、筒状部３２の他端側（吸熱側）に向かって図示していないが補強用リブが各面（全周４面）に設けられている。リブの長さは、内箱２６のほぼ全長程度の長さである。
【０１１７】
一方、内箱２６の他端側（吸熱側）は、内向きにフランジ３８（対係合部）が設けられており、開口３７が狭められている。また内箱２６の他端側（吸熱側）の開口３７の先端部には、図８に示すように２つの溝部４８Ａ，４９Ａが設けられている。溝部４８Ａには第２の弾性部材であるオーリング２１が、また溝部４９Ａには第１の弾性部材として例えば板ばね２２Ａが保持されており、それぞれが所定の位置からずれないように溝部４８Ａ，４９Ａに収納されているものである。すなわち溝部４８Ａ，４９Ａは、内フランジ３８の内部側（熱伝導部材２０側）にあって、開口３７に沿って開口３７の全周を環状に取り巻いて設けられている。さらに具体的には、内フランジ３８の内周側には、溝部４９Ａが開口３７の全周を取り巻くように環状に設けられており、さらに溝部４９Ａの外周側には、第１の弾性部材である板ばね２２Ａを収納可能な大きさの溝部４８Ａが設けられている。なお、本実施形態において、溝部４８Ａは、開口３７の全周を取り巻くように設けられているが、板ばね２２Ａを収納可能であれば、いかなる形状であってもよい。
【０１１８】
冷却部材１７と放熱部材１８は、アルミニウム等の熱伝導性に優れた素材によって作られたものである。冷却部材１７と放熱部材１８は、いずれもベースとなる板状部４０，４１を持ち、その表面側に多数のフィン４３Ａ，４３Ｂが設けられたものである。なおフィン４３Ａ，４３Ｂは、略Ｌ字型または略Ｉ字型の薄い板状の部材であり、板状部４０，４１の表面側にカシメあるいは超音波溶接等の加工を行い、接合する。
【０１１９】
冷却部材１７と放熱部材１８の相違点は、ベースとなる板状部４０，４１の面積とフィン高さの違いである。
第１の実施形態のように板状部４０，４１の表面を薄く削り、削り部を起立させたものであると、加工上フィン高さに限界が生じる。しかし、フィン４３Ａ，４３Ｂを略Ｌ字型または略Ｉ字型の薄い板状部材をカシメあるいは超音波溶接等の加工を行うことにより、同じ熱交換面積（総表面積）が同じと仮定した場合、フィン４３Ａ，４３Ｂの高さが高く設定できるためベースとなる板状部４０，４１の面積を小さくできる。従って、熱電モジュールの取付け装置２を一体化して冷蔵庫１等の本体に容易に組み込むことができる。
【０１２０】
本実施の形態の熱電モジュールの取り付け装置２において、放熱部材１８の板状部４１の面積は、冷却部材１７の板状部４０の面積よりも小さい。しかし、放熱部材１８のフィン４３Ｂの高さは冷却部材１７のフィン４３Ａの高さよりも高い。そのため、放熱部材１８は、板状部４１の面積が冷却部材１７の板状部４０の面積よりも小さいものの、冷却部材１７と同等あるいはそれ以上の熱交換面積（総表面積）を有する。冷却部材１７において熱交換され、熱伝導部材２０を伝達してきた熱は、放熱部材１８より円滑に放出される。
【０１２１】
また、放熱部材１８の板状部４１の面積が、冷却部材１７の板状部４０の面積よりも小さいため、冷蔵庫１等の本体に熱電モジュールの取り付け装置２を容易に取り付けることができる。すなわち、熱電モジュールの取り付け装置２は、冷蔵庫１の冷蔵室８の断熱壁５に設けられた貫通孔６０に、冷蔵庫１の庫内側から挿通することで容易に組み込むことができる。また、冷蔵庫１の本体と断熱壁５とにより構成される庫外側のスペースは、大部分が空洞であるため、冷却部剤１７のフィン４３Ａは、前記スペースに収納可能な限り大きく取ることができる。即ち、上記したような構成とすれば、冷蔵室８の庫内容積を減少させることなく多くの熱を放出することができ、従来は空洞である庫外側のスペースを有効活用することができる。
【０１２２】
また、本実施の形態における冷却部材１７のように、フィン４３Ａの高さを高くしないで使用する場合には、フィン４３Ａを略Ｌ字型または略Ｉ字型の薄い板状部材をカシメあるいは超音波溶接等の加工を行った冷却部材に限定しないで、従来のように板状部４０，４１の表面を薄く削り、削り部を起立させた冷却部材１７で問題ない。すなわち、カシメあるいは超音波溶接等の加工は、冷却部材１７または放熱部材１８のフィン４３Ａ，４３Ｂの高さを高くして使用する場合に特に有効な加工方法である。
【０１２３】
熱伝導部材２０は、アルミニウム等の熱伝導性に優れた金属で作られた中実のブロックである。
熱伝導部材２０の形状は四角柱状であるが、一方の端部（吸熱側）はやや小さく作られている。すなわち熱伝導部材２０の吸熱側端部の近傍には段部５１があり、先端は面積がやや小さい。吸熱側端部の端面２４の形状は略正方形であり、その大きさは熱電モジュール１５と等しい。また前記した内箱２６の開口３７と同程度の大きさであり、熱伝導部材２０の吸熱側端部の先端部分は、内箱２６の開口３７から突出可能である。
【０１２４】
熱伝導部材２０の吸熱側端部の端面２４は、熱伝達面として機能するので、熱電モジュール１５の面積以上であることが望ましく、少なくとも熱電モジュール１５の面積の８０％以上であることが推奨される。
熱伝導部材２０の本体部分の寸法は、内箱２６の内側部分よりも小さい。
【０１２５】
熱電モジュール１５は、平板状であり、正方形をしている。熱電モジュール１５は、前記した様に、リード線５５，５６から電流を流すと、一方の面（放熱面）５８が高温となり、他方の面（吸熱面）５７が低温となる性質を持つ。
オーリング２１，２３は、いずれもゴムで作られたものであり、略四角形の形状をしている。また、板ばね２２Ａは、金属薄板例えば、ばね性ステンレス鋼帯を略波形状に加工したものであり、帯状または四角形の形状をしている。
【０１２６】
次に、熱電モジュール１５の取付け装置２の上記した各部材同士の関係および冷蔵庫１の本体部３との関係について説明する。
熱電モジュール１５の取付け装置２を構成する部材の内、外箱２５は、断熱壁５を貫通する状態で冷蔵庫１の本体部３に取り付けられる。すなわち冷蔵室８の裏面側の断熱壁５には貫通孔６０が設けられており、貫通孔６０の内部に外箱２５の筒状部２７があり、両端のフランジ３０，３１は、図８の様に鋼板１０，１１の内側と接している。
【０１２７】
実際の製作上は、鋼板１０，１１を平行に配し、その間に予め外箱２５を挟み、この状態からウレタン樹脂液等を鋼板１０，１１同士の間に注入し、鋼板１０，１１同士の間で樹脂液を発泡させて鋼板１０，１１と外箱２５及び断熱材を一体化させる。すなわち外箱２５は、断熱壁５を成形する際に鋳込んでしまう。
そして図８に示すように、外箱２５の中に内箱２６や熱伝導部材２０等が配され、両端に冷却部材１７と放熱部材１８が一体的に組み付けられた熱電モジュールの取付け装置２が、冷蔵室８の裏面側の断熱壁５に設けた貫通孔６０に挿入される。
【０１２８】
すなわち外箱２５の中に内箱２６が配され、さらに内箱２６の中に熱伝導部材２０が挿入されている。ここで外箱２５と内箱２６の関係を見ると、内箱２６の外形寸法は外箱２５の内形寸法よりも小さい。また外形寸法が外箱２５の内形寸法で、内形寸法が内箱２６の外形寸法となるように形成された断熱部材６２Ａが内箱２６の筒状部３２の周囲に設置されている。断熱部材６２Ａは、例えば発泡ウレタンや発泡ポリスチレン等の発泡断熱材が一般的である。また真空断熱材を使用して更に断熱効果を向上することができる。
【０１２９】
一方、内箱２６の他端部は、後記する様に熱伝導部材２０の先端によって支持されている。そのため内箱２６は、外箱２５に対して同心状にある。
【０１３０】
また熱伝導部材２０は、内箱２６の中にあり、先端部が内箱２６の開口３７から外部に突出している。そして熱伝導部材２０の先端面には、冷却部材１７がネジ６３によって一体的に取り付けられている。またさらに冷却部材１７は、ネジ６４によって断熱壁５に取り付けられている。従って前記した熱伝導部材２０は、断熱壁５にネジ止めされた冷却部材１７によって片持ち支持され、熱伝導部材２０は、外箱２５に対して同心状にある。
【０１３１】
そして前記したように熱伝導部材２０の先端部が内箱２６の開口３７から突出しており、さらに内箱２６の開口３７部分には内フランジ３８が設けられているので、内箱２６の開口３７の開口端が熱伝導部材２０と接し、内箱２６の端部を支持して内箱２６の熱伝導部材２０を外箱２５に対して同心位置に位置決めする。従って内箱２６及び熱伝導部材２０は共に外箱２５に対して同心位置にあり、熱伝導部材２０の全周面と内箱２６の内面にも隙間６５が存在する。隙間６５は、空洞すなわち空気層であり、少なくとも２ｍｍ以上の隙間であることが望ましい。
【０１３２】
また内箱２６の端部の内フランジ３８にはオーリング２１、板ばね２２Ａが配されている。すなわち内フランジ３８は、熱伝導部材２０と冷却部材１７の間で形成される溝に係合するが、内フランジ３８とこれらとの間にはオーリング２１、板ばね２２Ａが介在されている。より具体的には、内フランジ３８と熱伝導部材２０の段部５１との間には、オーリング２１、板ばね２２Ａが介在されている。
【０１３３】
従って内箱２６は、内フランジ３８が熱伝導部材２０と冷却部材１７の間で形成される溝に嵌合するので、外箱２５から抜け落ちることが無く、かつオーリング２１、板ばね２２Ａの弾性によって軸方向に移動可能である。
また内箱２６のフランジ３５に放熱部材１８がネジ止めされている。なお両者の間にはオーリング２３が介在されている。そして内箱２６内の熱伝導部材２０と放熱部材１８の板状部４１の間で熱電モジュール１５が挟まれている。ここで前記した様に、内箱２６は、内フランジ３８が熱伝導部材２０と冷却部材１７の間で形成される溝に嵌合しており、外箱２５から抜け落ちることが無いが、オーリング２１、板ばね２２Ａの弾性によって軸方向に移動可能であるので、内箱２６と一体的に固定された放熱部材１８はオーリング２１、板ばね２２Ａの弾性の範囲内で移動可能である。これに対して熱伝導部材２０は、冷却部材１７に対して一体的に固定されているから、軸方向の自由度を持たない。そのため熱伝導部材２０と放熱部材１８の間に挟まれた熱電モジュール１５は、オーリング２１、板ばね２２Ａの弾性によって熱伝導部材２０と放熱部材１８の間に押しつけられる。熱電モジュール１５への押圧力は、少なくとも４００Ｎ以上が望ましく、また１０００Ｎ以下が望ましい。
【０１３４】
本実施の形態の熱電モジュールの取付け装置２の各部材について、ラジアル方向の支持とスラスト方向の支持についてまとめると次の通りである。
すなわち外箱２５は、断熱壁５に鋳込まれて断熱壁５に対して一体的に取り付けられており、ラジアル方向についてもスラスト方向についても固定されている。また冷却部材１７についても、ネジ６４で断熱壁５に一体的に取り付けられており、ラジアル方向についてもスラスト方向についても固定されている。
残りの部材のラジアル方向の支持を見ると、熱伝導部材２０は冷却部材１７に片持ち保持されており、冷却部材１７によってラジアル方向の荷重が支持されている。
【０１３５】
内箱２６は、図８の左側（吸熱側）の開口３７の端部が熱伝導部材２０の小径部と当接し、内箱２６の先端側が熱伝導部材２０によって支持されている。一方内箱２６の図８の右側（放熱側）は、外形寸法が外箱２５の内形寸法で、内形寸法が内箱２６の外形寸法となるように形成された断熱部材６２Ａが、内箱２６の筒状部３２周囲に沿って挿入されており、断熱部材６２Ａが外箱２５に当接することにより、外箱２５に支持されている。従って内箱２６は、熱伝導部材２０と外箱２５によってその両端がラジアル方向に支持されている。
【０１３６】
そのため外箱２５、内箱２６、熱伝導部材２０は、いずれも安定して支持され、互いに同心位置にある。そして大きさの関係により、熱伝導部材２０と内箱２６の間に隙間６５があり、内箱２６と外箱２５の間に断熱部材６２Ａがある。
【０１３７】
またスラスト方向の支持を見ると、前記したように熱伝導部材２０は断熱壁５に固定された冷却部材１７と一体的であるから、熱伝導部材２０はスラスト方向に固定されている。
【０１３８】
そして内箱２６及び放熱部材１８は、冷却部材１７と熱伝導部材２０の段部との間に形成された溝部に、内箱２６の内フランジ３８が係合し、スラスト方向の荷重を支持している。ただし、内フランジ３８と熱伝導部材２０の間にはオーリング２１、板ばね２２Ａがあるから、オーリング２１、板ばね２２Ａの弾性の範囲内でスラスト方向に移動可能である。そのため熱電モジュール１５は、オーリング２１、板ばね２２Ａの弾性によって熱伝導部材２０と放熱部材１８の間に押しつけられる。
【０１３９】
細部について付言すると、冷却部材１７と断熱壁５との間には、発泡ウレタン樹脂等の発泡樹脂からなるシール部材６７が介在されている。
熱電モジュール１５のリード線５５、５６は、内箱２５と内箱２５内で一体成型された接続端子４７Ａに接続され、内箱２５からバッテリー又は整流器７０に接続される。
【０１４０】
本実施の形態の冷蔵庫１では、バッテリーまたは整流器７０から通電された熱電モジュール１５の吸熱面５７の温度が低下し、放熱面５８の温度が上昇する。そして吸熱面５７の冷温は、熱伝導部材２０に伝導され、さらに熱伝導部材２０から冷蔵室８内の冷却部材１７に伝導される。そして冷却部材１７が冷蔵室８内の空気を冷却し、庫内を低温雰囲気にする。
【０１４１】
一方、放熱面５８の温熱は、直接的に放熱部材１８に伝わり、外部に放出される。
ここで本実施の形態の冷蔵庫１では、熱電モジュール１５がオーリング２１、板ばね２２Ａの弾性力によって熱伝導部材２０及び放熱部材１８に適度に押しつけられているので、熱電モジュール１５から熱伝導部材２０及び放熱部材１８への熱の移動が円滑であり、効率が高い。先に述べたように熱電モジュール１５への押圧力は、４００Ｎ以上、１０００Ｎ以下が望ましい。
【０１４２】
また熱伝導部材２０の周囲には隙間６５があり、空気層が存在する。先に述べたように隙間６５すなわち空気層は、少なくとも２ｍｍ以上の隙間であることが望ましい。またさらに隙間６５の外側には断熱部材６２Ａがあるので、熱伝導部材２０の周囲は二重断熱によって取り巻かれている。そのため熱伝導部材２０の冷熱が断熱壁５側に伝わらない。断熱部材６２Ａが真空断熱材であればさらなる断熱効果を発揮できる。さらに熱伝導部材２０の周囲の隙間６５は、オーリング２１によって封鎖され、外部とは気密性を保持して遮断されているので、熱伝導部材２０によって冷却された空気が外部に逃げることもない。
【０１４３】
さらに本実施の形態では、熱電モジュール１５の吸熱面５７だけに熱伝導部材２０があり、放熱面５８は直接的に放熱部材１８と熱的に接合している。そのため前記した隙間６５では冷熱を発する部分だけが露出し、高温部分の露出は極めて少ない。そのため放熱面５８の熱によって熱伝導部材２０が加熱される懸念がなく、熱電モジュール１５の冷熱が効率よく冷蔵室８内に伝達される。これは実験的にも効果を確認している。例えば、冷蔵室８内の温度を比較すると、本実施の形態と逆の構成として、熱電モジュール１５の放熱面５８だけに熱伝導部材２０があり、吸熱面５７は直接的に吸熱部材１７と熱的に接合している場合の方が４０％温度が上昇する。すなわち、性能が悪化するという結果を確認している。したがって、熱電モジュール１５の吸熱面５７だけに熱伝導部材２０があり、放熱面５８は直接的に放熱部材１８と熱的に接合している構成とする方が望ましい。
【０１４４】
また熱によって熱伝導部材２０等が変形するが、径方向の変形については、熱伝導部材２０の周囲にある隙間６５で吸収される。一方、軸方向の変形は、オーリング２１、板ばね２２Ａによって吸収される。そのため本実施の形態によると、熱電モジュール１５に過度に力がかからず、傷みにくい。
【０１４５】
以上説明した実施の形態では、冷却部材１７，放熱部材１８に板状部４０，４１の表面側に多数のフィン４３が設けられた構造のものを採用したが、吸熱部材は、図１１に示すように平板５４であってもよい。すなわち断熱壁５の一部である冷蔵室８側の鋼板１１に平板５４を直接接触させ、冷蔵室８内を冷蔵雰囲気にすることもできる。またさらに進んで、冷蔵室８の内面を覆う鋼板１１を冷却部材として活用することも可能である。すなわち、平板５４を介さずに直接鋼板１１と熱伝導部材２０が熱的に接合されてもよい。
【０１４６】
図１１は、断熱壁５の表面の平板５４を吸熱部材として活用した例を示すものである。図１１に示す熱電モジュールの取付け装置では、断熱壁５の表面の鋼板１１に取り付けられた平板５４を吸熱部材とし、熱伝導部材２０を平板５４を介して鋼板１１に接触させた点を除いて、前記した実施の形態と同一であるから、図８の構成と同一の部品に、同一の番号を付することにより詳細な説明を省略する。また先に述べたように平板５４を介さずに直接鋼板１１と熱伝導部材２０が熱的に接合されている場合も同様である。
【０１４７】
また前記した例は、いずれも熱伝導部材２０の周囲に二重断熱部を設けたが、断熱層としてはは単層でもあってもよい。図１２は、より簡便な構成として、外箱２５に相当する部材を除いた構成である。
【０１４８】
すなわち図１２に示す熱電モジュールの取付け装置では、吸熱部材である鋼板１１に平板５４を介して熱伝導部材２０が直接ネジ止めされ、鋼板１１によってラジアル方向及びスラスト方向の荷重が支持されている。
【０１４９】
また鋼板１１と熱伝導部材２０の段部５１との間に形成された溝部に、内箱２６の内フランジ３８が係合し、内箱２６のスラスト方向の荷重を支持している。ただし、内フランジ３８と熱伝導部材２０の間にはオーリング２１、板ばね２２Ａがあるから、オーリング２１、板ばね２２Ａの弾性の範囲内でスラスト方向に移動可能である。そのため熱電モジュール１５は、オーリング２１、板ばね２２Ａの弾性によって熱伝導部材２０と放熱部材１８の間に押しつけられる。ここでも、先に述べたように、平板５４を介さずに直接鋼板１１と熱伝導部材２０が熱的に接合されている場合も同様である。
【０１５０】
以上、説明した実施の形態では、いずれも熱伝導部材２０を一つだけ使用し、熱電モジュール１５を放熱側に寄せた構成を採用した。この構成は、効果として先に述べたように、隙間６５内で冷熱と温熱が混じり合わず、冷熱を冷蔵室８内に伝える効率が高い。しかしながら本発明は、上記した構成にこだわるものではなく、熱電モジュール１５を吸熱側に寄せてもよい。ただし熱電モジュール１５を吸熱側に寄せると、高温の空気が隙間６５内にこもるので、この高温の空気を排出する方策を検討することが望ましい。また冷熱の伝達効率は低下するが、２個の熱伝導部材を採用し、この間に熱電モジュール１５を挟む構成も可能である。
【０１５１】
また上記した実施の形態では、内フランジ３８と熱伝導部材２０の間にオーリング２１、板ばね２２Ａを設けたが、図９の様にオーリング２１を内フランジ３８と冷却部材１７の間に配置してもよい。また図１０の様に内箱２６の内側面と熱伝導部材２０の間に配置してもよい。
【０１５２】
また上記した実施の形態では、放熱部材１８の板状部４１の面積が冷却部材１７の板状部４０の面積よりも小さく、フィン高さが高いもので熱電モジュールの取付け装置２を一体化しているが、放熱部材１８の板状部４１の面積が冷却部材１７の板状部４０の面積よりも大きく、フィン高さが低いもので熱電モジュールの取付け装置２を一体化し、庫外側から取り付けるようにしてもよい。
【０１５３】
また内箱２６の内フランジ３８と熱伝導部材２０の間に板ばね２２Ａを採用しているが、押圧力が好ましくは４００Ｎ以上かつ１０００Ｎ以下の締結力を維持できるオーリングに置き換えることも可能である。
【０１５４】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明の冷蔵庫及び熱電モジュールの取付け装置は、熱電モジュールが傷みにくく、且つ冷熱の逃げが少なく、効率が高い効果がある。
【０１５５】
上記した構成の熱電モジュールの取付け装置は、冷却部材又は放熱部材の間に伸縮性があり、熱伝導部材等の熱変形が弾性部材によって吸収されるので、熱電モジュールに過度の圧力がかからない。そのため上記した構成の熱電モジュールの取付け装置によると、熱電モジュールが傷みにくい。
【０１５６】
また上記した構成の熱電モジュールの取付け装置では、熱伝導部材の外周部と冷蔵機器の壁との間に空隙が設けられているので、熱伝導部材の冷熱が機器側に伝わらず、冷熱が逃げない。そのため上記した構成の熱電モジュールの取付け装置は、冷熱の逃げが少なく、効率が高い。
【０１５７】
さらに上記した構成の熱電モジュールの取付け装置では、外箱と内箱の間に空隙がある。そのため熱伝導部材の冷熱が機器側に伝わらず、冷熱が逃げないので効率が高い。
【０１５８】
また上記した構成の熱電モジュールの取付け装置では、内箱が弾性部材の間で挟まれた状態で位置決めされ、冷却部材又は放熱部材の間に伸縮性があり、熱伝導部材等の熱変形が弾性部材によって吸収されるので、熱電モジュールに過度の圧力がかからない。上記した構成の熱電モジュールの取付け装置では熱電モジュールが傷みにくい。
【０１５９】
また上記した構成の熱電モジュールの取付け装置では、弾性体がオーリングであるから気密保持の機能も併せ持つ。そのため冷熱の逃げがさらに抑制され、伝達効率が向上する効果がある。
【０１６０】
また上記した構成の熱電モジュールの取付け装置では、弾性体が板ばねであるため、雰囲気温度が変化してもほぼ一定の弾性力を発揮でき、熱電モジュールに常時一定の荷重を作用させることができる。
【０１６１】
また上記した構成の熱電モジュールの取付け装置では、熱伝導部材から冷蔵機器の壁面に放出される冷熱を最小限に抑制できるため、熱電モジュールのエネルギー効率が高い。
【０１６２】
また上記した構成の熱電モジュールの取付け装置は、全体の形状を維持する効果に優れ、且つある程度の遊びがあるので熱変形を吸収することができる。そのため上記した構成の熱電モジュールの取付け装置によると、熱電モジュールが傷みにくい。
【０１６３】
また上記した構成の熱電モジュールの取付け装置は、熱伝導部材の周面と内箱の内面の間に隙間があるので、熱伝導部材の冷熱が機器側に伝わらず、冷熱が逃げない。そのため上記した構成の熱電モジュールの取付け装置は、伝達効率が向上する効果がある。
【０１６４】
さらに上記した構成の熱電モジュールの取付け装置では、冷却部材又は放熱部材に板状部を有し、板状部と冷蔵機器の壁との間には隙間が生じるので、熱が断熱壁側に伝わらない。そのため上記した構成の熱電モジュールの取付け装置は、伝達効率が向上する効果がある。
【０１６５】
さらに上記した構成の熱電モジュールの取付け装置では、放熱側から外部に導き出されている。すなわち本発明では、高温側にリード線の引き出し孔があり、冷熱が逃げることはない。
【０１６６】
また上記した構成の熱電モジュールの取付け装置は、部品点数が少なく、構造が簡単であり、作りやすいという効果がある。
【０１６７】
また請求項１に記載の発明は、弾性部材が、前記熱伝導部材を介して、前記ケーシングが固定されている前記冷却部材と前記放熱部材のうち一方の部材の方向へ、前記熱電モジュールを弾性的に押圧しているので、冷却部材又は放熱部材と熱伝導部材との間に伸縮性があり、そのため熱電モジュールが熱変形しても、変形寸法を吸収でき熱電モジュールを破損することがなく、しかも熱伝導部材等の熱変形が弾性部材によって吸収され、熱電モジュールに過度の圧力がかかることを防止できる。
【０１６８】
また上記した構成の熱電モジュールの取付け装置では、弾性部材がオーリングであるから気密保持の機能も併せ持つためシール性が向上でき、また板ばねでは温度変化等にかかわらず熱電モジュールには常時一定荷重がかかるため安定した性能が達成でき、熱伝達効率が向上する効果がある。
【０１６９】
上記した構成の熱電モジュールの取付け装置は、冷却部材または放熱部材の一方は、熱電モジュールに常時一定荷重をかける機能を持つ第１の弾性部材である板ばね及び気密保持の機能を持つ第２の弾性部材であるオーリングを介して他方と係合しているので、冷却部材と放熱部材の間には伸縮性がある。そのため熱伝導部材等の熱変形が弾性部材である板ばねとオーリングによって吸収され、熱電モジュールに過度の圧力がかからないので、熱電モジュールが傷みにくい。
【０１７０】
また請求項２に記載の熱電モジュールの取付け装置では、外箱と内箱の間に断熱部材がある。そのため熱伝導部材からの冷熱が冷蔵機器の壁に伝わらず、冷熱が逃げないので効率が高い。
【０１７１】
また上記した構成の熱電モジュールの取付け装置は、内箱は第１と第２および第３の弾性部材の間で挟まれた状態で位置決めされ、冷却部材又は放熱部材の間に伸縮性があり、熱伝導部材等の熱変形が弾性部材によって吸収されるので、熱電モジュールに過度の圧力がかからない。本発明の熱電モジュールの取付け装置では熱電モジュールが傷みにくい。
【０１７２】
さらに上記した構成の熱電モジュールの取付け装置では、第３の弾性部材がオーリングであるから気密保持の機能も併せ持つためシール性が向上でき、さらに冷熱の逃げが抑制される効果がある。
【０１７３】
また請求項３に記載の熱電モジュールの取付け装置では、熱伝導部材の周面と内箱の内面の間に隙間があるので、熱伝導部材の冷熱が機器側に伝わらず、冷熱が逃げないため、熱伝達効率が向上する効果がある。
【０１７４】
また請求項４に記載の熱電モジュールの取付け装置では、熱電モジュールの放熱面は放熱部材と直接的に接しているので、熱電モジュールから放出される熱を円滑に外部に排出することができる。また熱電モジュールの吸熱面は熱伝導部材を介して冷却部材と接しているので、箱体内は全体的に冷却雰囲気となる。そのため本発明の熱電モジュールの取付け装置は、伝達効率が高い効果がある。
【０１７５】
また請求項５に記載の熱電モジュールの取付け装置では、熱伝導部材の冷却部材と接する部位の面積に相当の広さが確保されているので、冷熱の移動が円滑である。
【０１７６】
さらに請求項６に記載の熱電モジュールの取付け装置では、断熱壁の金属薄板を冷却部材又は放熱部材として活用するもので部品点数が少なく、構造が簡単であり、作りやすいという効果がある。
【０１７７】
また請求項７に記載の冷蔵庫は、熱電モジュールを使用するので軽量である。また設置姿勢に制約を受けない。さらに熱電モジュールの損傷がなく、かつ冷えやすいという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態の冷蔵庫の斜視図
【図２】  図１の冷蔵庫の断面図
【図３】  本発明の実施の形態の熱電モジュールの取付け装置の断面図
【図４】（ａ）は図３の円Ａ内の拡大図、（ｂ）は変形例の同一部位の拡大図
【図５】  本発明の実施の形態の熱電モジュールの取付け装置の分解斜視図
【図６】  本発明の他の実施の形態の熱電モジュールの取付け装置の断面図
【図７】  本発明のさらに他の実施の形態の熱電モジュールの取付け装置の断面図
【図８】  本発明の実施の形態の熱電モジュールの取付け装置の断面図
【図９】  図８の円Ａ部の変形例の拡大図
【図１０】  図８の円Ａ部の他の変形例の拡大図
【図１１】  本発明の他の実施の形態の熱電モジュールの取付け装置の断面図
【図１２】  本発明のさらに他の実施の形態の熱電モジュールの取付け装置の断面図
【図１３】  従来の熱電冷却装置の断面図
【符号の説明】
１      冷蔵庫
２，７０，７１  熱電モジュールの取付け装置
５，６  断熱壁
８      冷蔵室
１０，１１  鋼板
１５    熱電モジュール
１６    箱体
１７    冷却部材
１８    放熱部材
２０    熱伝導部材
２１，２２，２３  オーリング
２２Ａ  板ばね
２５    外箱
２６    内箱
２７    筒状部
２８    拡径部
３７    開口
３８    内フランジ（対係合部）
４０，４１  板状部
４３，４３Ａ，４３Ｂ  フィン
４７    リード線の引き出し孔
４７Ａ  接続端子
５１    段部
５４    平板
５５，５６  リード線
５７    面（吸熱面）
５８    面（放熱面）
６２Ａ  断熱部材
６５    隙間
６７    シール部材
【図１】
0004038373.tif 000002
【図２】
0004038373.tif 000003
【図３】
0004038373.tif 000004
【図４】
0004038373.tif 000005
【図５】
0004038373.tif 000006
【図６】
0004038373.tif 000007
【図７】
0004038373.tif 000008
【図８】
0004038373.tif 000009
【図９】
0004038373.tif 000010
【図１０】
0004038373.tif 000011
【図１１】
0004038373.tif 000012
【図１２】
0004038373.tif 000013
【図１３】
0004038373.tif 000014