熱電モジュール式電気冷蔵庫の回路基板収納構造

【課題】水よけカバーを設けなくても冷蔵庫本体の上部からこぼれた水が回路基板にかかることのない簡素で安全性が高くしかも故障の少ない熱電モジュール式電気冷蔵庫の回路基板収納構造を提供すること。
【解決手段】本体庫外に凹部４６を形成し、放熱側及び冷却側配管回路６，８を電子制御する回路基板５５を凹部４６の側壁に取り付けた。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ペルチェ素子を使用して庫内を冷却する熱電モジュール式電気冷蔵庫に関し、更に詳しくは、放熱側及び冷却側配管回路を電子制御する回路基板の収納構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】冷凍システムにペルチェ素子を使用した技術は、特表平６−５０４３６１号公報に開示されている。この技術は、ペルチェ素子の放熱面と冷却面のそれぞれに熱媒体を強制循環させる熱媒体経路を熱結合し、冷却面に熱結合した熱媒体経路に介装した熱交換器により目的物を冷却したり、あるいは、放熱面に熱結合した熱媒体経路に介装した熱交換器により放熱して目的物を暖めている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公報に開示された技術は、熱電モジュールを使用して実用的な冷却を行うことはできるが、冷却装置の基本的な構成を開示するものに過ぎず、実際にこの技術を電気冷蔵庫等に適用するためには、改良すべき点や新たに解決しなければならない問題点も多い。
【０００４】例えば、図８に示される熱電モジュール式電気冷蔵庫においては、断熱材１０２，１０４により囲繞された庫内１０６後方に冷却用熱交換器１０８あるいは他の冷却側配管回路が配置されており、断熱材１０２を挟んでその反対側の庫外にに放熱用熱交換器１１０あるいは他の放熱側配管回路が配置されている。また、冷却側及び放熱側配管回路や熱電モジュールを電子制御する回路基板１１２は本体後方の庫外に形成された風路１１４の上部に取り付けられている。
【０００５】かかる構成の熱電モジュール式電気冷蔵庫にあっては、その上面に載置され水が充填された花瓶等の容器が倒れると、容器からこぼれた水が上部グリル１１６を介して回路基板１１２にかかる可能性がある。回路基板１１２に水がかかると漏電する虞があるので、回路基板１１２の上部及び側部を覆う水よけカバー１１８を取り付けているのが実情である。
【０００６】しかしながら、水よけカバー１１８を設けると、部品点数及び取り付け作業が増加するばかりでなく、大量の水がこぼれると水よけカバー１１８があっても回路基板１１２が濡れる虞があった。
【０００７】本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、水よけカバーを設けなくても冷蔵庫本体の上部からこぼれた水が回路基板にかかることのない簡素で安全性が高くしかも故障の少ない熱電モジュール式電気冷蔵庫の回路基板収納構造を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明のうちで請求項１に記載の発明は、熱電モジュールの放熱面に熱結合した放熱側配管回路と、上記熱電モジュールの冷却面に熱結合した冷却側配管回路と、各配管回路内に充填された熱媒体と、該熱媒体を各配管回路内に循環させるポンプと、放熱用および冷却用ファンとを備えた熱電モジュール式電気冷蔵庫において、本体庫外に凹部を形成するとともに、上記放熱側及び冷却側配管回路を電子制御する回路基板を上記凹部の側壁に取り付けたことを特徴とする。
【０００９】また、請求項２に記載の発明は、上記凹部を本体の後方下部に形成し、上記放熱側配管回路の構成要素を上記凹部に収納するとともに上記回路基板に近接配置したことを特徴とする。
【００１０】さらに、請求項３に記載の発明は、上記放熱側配管回路を構成するファンの風下側に上記回路基板を取り付けたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１に示されるように、本発明にかかる熱電モジュール式電気冷蔵庫Ｒには、熱電モジュール２を内蔵する熱交換ユニット４を介して放熱側の配管回路６と冷却側の配管回路８とが設けられており、放熱側配管回路６は熱電モジュール２の放熱面に熱結合される一方、冷却側配管回路８は熱電モジュール２の冷却面に熱結合されている。熱交換ユニット４の内部には、熱電モジュール２を挟んで二つのキャビティ１０，１２が形成されており、キャビティ１０を含む放熱側配管回路６内と，キャビティ１２を含む冷却側配管回路８内をそれぞれの熱媒体が循環する。
【００１２】放熱側配管回路６は、熱交換器１４とポンプ１６とを有し、キャビティ１０を含む閉回路を構成する一方、冷却側配管回路８についても、放熱側配管回路６と同様に、熱交換器１８とポンプ２０とを有し、キャビティ１２を含む閉回路を構成している。各配管回路６，８の熱交換器１４，１８はファン２２，２４により送風され熱交換を行う。
【００１３】図２及び図３に示されるように、本発明にかかる熱電モジュール式電気冷蔵庫Ｒは、公知の冷蔵庫と同様な外観を呈しており、箱型の本体２６と、本体２６の前面に開閉自在に取り付けられた扉２８とを備えている。本体２６と扉２８には、公知の冷蔵庫と同様に、断熱材３０，３２が設けられ、閉空間の庫３４が形成されている。
【００１４】冷蔵庫本体２６後方の庫外に取り付けられる放熱側の配管回路６について、図４及び図５を参照して更に詳述する。熱電モジュール２を内蔵する熱交換ユニット４は本体２６の上部後方に取り付けられ、放熱側キャビティ１０は接続管３６を介して熱交換器１４に接続されている。熱交換器１４は、ポンプ１６の上部に取り付けられたタンク３８に接続管４０を介して接続され、タンク３８と連通するポンプ１６は接続管４２を介して熱交換ユニット４の放熱側キャビティ１０と連通している。また、熱交換器１４の上方にはファン２２が取り付けられるともに、熱交換器１４の下方にはドレン受け皿４４が配設されている。
【００１５】ここで、放熱側配管回路６の構成要素のうち、熱交換器１４と、その上方に取り付けられるファン２２と、ファン２２の横に隣接配置されたポンプ１６及びタンク３８は、冷蔵庫本体２６の後方下部に形成された凹部４６に収容されるとともに、後部カバーパネル４８により覆われており、後部カバーパネル４８の上方には上部グリル５０が取り付けられている。
【００１６】また、熱交換器１４はドレン受け皿４４の上部に近接配置されており、スポンジ等の多孔質部材５２の下部をドレン受け皿４４に埋没させるとともに、その上部を熱交換器１４の側面に接触した状態で上方に延在せしめている。
【００１７】なお、５４は冷蔵庫Ｒに電力を供給する電源コードであり、熱電モジュール２、ポンプ１６，２０、ファン２２，２４、各種ランプ、センサ等は、後部カバーパネル４８と対向する凹部４６の壁部に取り付けられた回路基板５５により電子制御されている。
【００１８】次に、冷蔵庫本体２６の庫内後方に取り付けられる冷却側の配管回路８について、図６及び図７を参照して詳述する。本体２６の上部後方に取り付けられた熱交換ユニット４の冷却側キャビティ１２は、接続管５６を介して熱交換器１８に接続されている。熱交換器１８は、ポンプ２０の上部に取り付けられたタンク５８に接続管６０を介して接続され、タンク５８と連通するポンプ２０は接続管６２を介して冷却側キャビティ１２と連通している。また、熱交換器１８の上方で熱交換ユニット４の前方にはファン２４が取り付けられている。
【００１９】ここで、放熱側配管回路６の構成要素のほとんどが収容された庫外凹部４６の上方の庫内にも凹部６４が形成されており、冷却側配管回路８の構成要素のほとんどは、この凹部６４に収容されている。冷却側配管回路８と貯蔵室とは仕切り板６６で仕切られている。
【００２０】上記構成の冷蔵庫Ｒに給電すると、放熱側配管回路６においては、ポンプ１６により熱媒体が熱交換ユニット４の放熱側キャビティ１０に送り込まれ、熱電モジュール２の放熱面より吸熱する。吸熱により温度上昇した熱媒体は、熱交換器１４により冷却され、冷却された熱媒体はポンプ１６により再び熱交換ユニット４に供給される。
【００２１】熱媒体の冷却に際し、ドレン受け皿４４の近傍に穿設された多数の開口部を介してファン２２により吸引された空気は図３の矢印Ａ方向に流れて熱交換器１４を通過する熱媒体を冷却し、後部カバーパネル４８内の風路を通過した後、上部グリル５０より上方に放出される。この時、回路基板５５はファン２２の風下側に配置されていることから、回路基板５５の発熱部分も同時に冷却される。
【００２２】一方、冷却側配管回路８においては、ポンプ２０により熱媒体が熱交換ユニット４の冷却側キャビティ１２に送り込まれ、熱電モジュール２の冷却面と熱交換して冷却される。冷却され温度低下した熱媒体は、熱交換器１８を介して庫内を冷却した後、再び熱交換ユニット４に供給される。
【００２３】庫内の冷却は、仕切り板６６の上部に穿設された開口部６６ａを介してファン２４により庫内に送り込まれる温度低下した空気により行われる。この空気は、庫内を冷却した後、仕切り板６６の下部に穿設された開口部６６ｂを介して仕切り板６６後方の風路６８を図３の矢印Ｂ方向に上昇し、熱交換器１８を通過した後再び庫内に送り込まれる。
【００２４】なお、熱交換器１８を空気が通過する時に熱交換器１８の表面に結露が発生するが、この結露水は仕切り板６６の後方の風路６８を流下し、その下方に設けられた排水管７０を介してドレン受け皿４４に導かれる。また、熱交換器１８の周囲に発生したドレンは風路６８内を下降し、排水管７０を介してドレン受け皿４４に導かれる。
【００２５】ドレン受け皿４４に回収されたドレンは、多孔質部材５２により吸い上げられて、ドレン受け皿４４の上方に近接配置され多孔質部材５２と接触する放熱側熱交換器１４の放熱により蒸発し、風路を介して上部グリル５０より外部に放出される。
【００２６】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。本発明のうちで請求項１に記載の発明によれば、放熱側及び冷却側配管回路を電子制御する回路基板を冷蔵庫本体の庫外に形成した凹部の側壁に取り付けたので、水よけカバーを設けなくても回路基板に水がかかる虞がない。
【００２７】また、請求項２に記載の発明によれば、放熱側配管回路の構成要素を本体の後方下部に形成した凹部に収納するとともに回路基板に近接配置したので、本体後方の構造がコンパクトになり、簡素な回路基板収納構造を提供することができる。
【００２８】さらに、請求項３に記載の発明によれば、放熱側配管回路を構成するファンの風下側に回路基板を取り付けたので、ファンからの送風を利用して回路基板の発熱部品を冷却することができ、構造が簡素で安全性が高く、しかも故障が減少する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる回路基板収納構造を採用した熱電モジュール式電気冷蔵庫の冷凍系統図である。
【図２】図１の電気冷蔵庫の斜視図である。
【図３】図２の電気冷蔵庫の縦断面図である。
【図４】図２の電気冷蔵庫の放熱側配管回路の一部を示す分解斜視図である。
【図５】図２の電気冷蔵庫の放熱側配管回路の別の一部を示す分解斜視図である。
【図６】図２の電気冷蔵庫の冷却側配管回路の一部を示す分解斜視図である。
【図７】図２の電気冷蔵庫の冷却側配管回路の別の一部を示す分解斜視図である。
【図８】従来の熱電モジュール式電気冷蔵庫の縦断面図である。
【符号の説明】
２熱電モジュール
４熱交換ユニット
６放熱側配管回路
８冷却側配管回路
１０，１２キャビティ
１４，１８熱交換器
１６，２０ポンプ
２２，２４ファン
２６本体
２８扉
３４庫
４４ドレン受け皿
４６，６４凹部
５２多孔質部材
５５回路基板

【特許請求の範囲】
【請求項１】熱電モジュールの放熱面に熱結合した放熱側配管回路と、上記熱電モジュールの冷却面に熱結合した冷却側配管回路と、各配管回路内に充填された熱媒体と、該熱媒体を各配管回路内に循環させるポンプと、放熱用および冷却用ファンとを備えた熱電モジュール式電気冷蔵庫において、本体庫外に凹部を形成するとともに、上記放熱側及び冷却側配管回路を電子制御する回路基板を上記凹部の側壁に取り付けたことを特徴とする熱電モジュール式電気冷蔵庫の回路基板収納構造。
【請求項２】上記凹部を本体の後方下部に形成し、上記放熱側配管回路の構成要素を上記凹部に収納するとともに上記回路基板に近接配置した請求項１に記載の熱電モジュール式電気冷蔵庫の回路基板収納構造。
【請求項３】上記放熱側配管回路を構成するファンの風下側に上記回路基板を取り付けた請求項１あるいは２に記載の熱電モジュール式電気冷蔵庫の回路基板収納構造。

【図１】