JPH09276076A - 温度調節装置 - Google Patents
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- JPH09276076A JPH09276076A JP8786696A JP8786696A JPH09276076A JP H09276076 A JPH09276076 A JP H09276076A JP 8786696 A JP8786696 A JP 8786696A JP 8786696 A JP8786696 A JP 8786696A JP H09276076 A JPH09276076 A JP H09276076A
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Landscapes
- Chair Legs, Seat Parts, And Backrests (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は暖房または冷房などに供し、ペルチ
ェ素子から面状の高熱伝導率を有するシートに速やかに
熱伝導させて温度立ち上がりが早く、構成の簡略化を図
った温度調節装置を得るものである。 【解決手段】 加熱または冷却手段であるペルチェ素子
７を有する熱源部５と、異方性の熱伝導率を有し、面方
向の熱伝導率が５００〜１５００W／m・Kのであるシート
状グラファイト１３と熱接合し、ペルチェ素子７からシ
ート状グラファイト１３に熱伝導させるとともに、シー
ト状グラファイト１３の一面側に断熱材１６を配置し、
もう一方の面を吸放熱面１７とする構成とした。これに
よって、ペルチェ素子７からシート状グラファイト１３
の面方向への熱伝導の促進と、吸放熱面に加熱または冷
却熱を集中させることができる。
ェ素子から面状の高熱伝導率を有するシートに速やかに
熱伝導させて温度立ち上がりが早く、構成の簡略化を図
った温度調節装置を得るものである。 【解決手段】 加熱または冷却手段であるペルチェ素子
７を有する熱源部５と、異方性の熱伝導率を有し、面方
向の熱伝導率が５００〜１５００W／m・Kのであるシート
状グラファイト１３と熱接合し、ペルチェ素子７からシ
ート状グラファイト１３に熱伝導させるとともに、シー
ト状グラファイト１３の一面側に断熱材１６を配置し、
もう一方の面を吸放熱面１７とする構成とした。これに
よって、ペルチェ素子７からシート状グラファイト１３
の面方向への熱伝導の促進と、吸放熱面に加熱または冷
却熱を集中させることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は加熱または冷却手段
であるペルチェ素子から熱伝導材によって面状に熱を拡
げ、暖房、冷房などに供される温度調節装置に関するも
のである。
であるペルチェ素子から熱伝導材によって面状に熱を拡
げ、暖房、冷房などに供される温度調節装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種の温度調節装置は、実開平
２−１１６６１３号公報に記載されているようなものが
一般的であった。この実開平２−１１６６１３号公報の
ものは、図８及び９に示されているように、多数のペル
チェ素子１の両面に導熱板２を設け導熱板２に表層材３
を設けたものである。上記構成によりペルチェ素子１か
ら導熱板２に熱を伝え暖房または冷房を行うようにして
いた。
２−１１６６１３号公報に記載されているようなものが
一般的であった。この実開平２−１１６６１３号公報の
ものは、図８及び９に示されているように、多数のペル
チェ素子１の両面に導熱板２を設け導熱板２に表層材３
を設けたものである。上記構成によりペルチェ素子１か
ら導熱板２に熱を伝え暖房または冷房を行うようにして
いた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この温
度調節装置では、ペルチェ素子１から面状に熱を伝導さ
せるための導熱板２の熱伝導率が不十分なため、ペルチ
ェ素子１を暖房、冷房を行う平面内に位置させ、しかも
ここに多数設けることによって、平面全体を温度調節し
さらに温度差をできるだけ少なくしようとしていた。
度調節装置では、ペルチェ素子１から面状に熱を伝導さ
せるための導熱板２の熱伝導率が不十分なため、ペルチ
ェ素子１を暖房、冷房を行う平面内に位置させ、しかも
ここに多数設けることによって、平面全体を温度調節し
さらに温度差をできるだけ少なくしようとしていた。
【０００４】このため、基本的構成や電気配線などが極
めて複雑となり、組立、分解修理が困難であった。さら
にクッション性が得られず人体の接触感が悪いという問
題を有していた。
めて複雑となり、組立、分解修理が困難であった。さら
にクッション性が得られず人体の接触感が悪いという問
題を有していた。
【０００５】また、ペルチェ素子１そのものが人体など
の重量や振動を直接に受けて破壊しやすいなど耐久性に
問題があった。さらにペルチェ素子１は、吸熱した熱と
電力のジュール熱をペルチェ素子１の反対面から十分に
放熱させて冷却能力を高める必要があるが、従来例にお
いては、平面内に位置する多数のペルチェ素子１の放熱
は導熱板２を介して行うため、十分な放熱量が得られず
冷却能力に問題があった。
の重量や振動を直接に受けて破壊しやすいなど耐久性に
問題があった。さらにペルチェ素子１は、吸熱した熱と
電力のジュール熱をペルチェ素子１の反対面から十分に
放熱させて冷却能力を高める必要があるが、従来例にお
いては、平面内に位置する多数のペルチェ素子１の放熱
は導熱板２を介して行うため、十分な放熱量が得られず
冷却能力に問題があった。
【０００６】また、これまではペルチェ素子１から面状
への熱伝導手段としては、銅板、アルミニュウム板など
が提案されているが熱伝導率が十分でないこと、熱容量
が大きいこと、可とう性に欠けるなどのために上記のよ
うな問題を有している。
への熱伝導手段としては、銅板、アルミニュウム板など
が提案されているが熱伝導率が十分でないこと、熱容量
が大きいこと、可とう性に欠けるなどのために上記のよ
うな問題を有している。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、加熱または冷却手段であるペルチェ素子か
ら、厚さ方向よりも面方向の熱伝導率の高い異方性の熱
伝導率を有するとともに、前記面方向に５００〜１５０
０W／m・Kという高い熱伝導率をもつシート状グラファイ
トに熱伝導させるとともに、このシート状グラファイト
の一方の面を吸放熱面として温度調節できるようにした
ものである。このような本発明によれば、ペルチェ素子
からシート状グラファイトの吸放熱面でもある面方向に
速やかに熱の伝導が行われるため、吸放熱面の全体が短
時間で温度変化する。また、ペルチェ素子を吸放熱面に
多数設けなくともよく、構成の簡略化を図ることができ
る。
するために、加熱または冷却手段であるペルチェ素子か
ら、厚さ方向よりも面方向の熱伝導率の高い異方性の熱
伝導率を有するとともに、前記面方向に５００〜１５０
０W／m・Kという高い熱伝導率をもつシート状グラファイ
トに熱伝導させるとともに、このシート状グラファイト
の一方の面を吸放熱面として温度調節できるようにした
ものである。このような本発明によれば、ペルチェ素子
からシート状グラファイトの吸放熱面でもある面方向に
速やかに熱の伝導が行われるため、吸放熱面の全体が短
時間で温度変化する。また、ペルチェ素子を吸放熱面に
多数設けなくともよく、構成の簡略化を図ることができ
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明は、加熱または冷却手段で
あるペルチェ素子を有する熱源部と、厚さ方向よりも面
方向の熱伝導率の高い異方性の熱伝導率を有するととも
に、前記面方向の熱伝導率が５００〜１５００W／m・Kの
であるシート状グラファイトと前記熱源部のペルチェ素
子とシート状グラファイトを熱接合し、ペルチェ素子か
らシート状グラファイトに熱伝導させるとともに、シー
ト状グラファイトの一面側に断熱材を配置し、もう一方
の面を吸放熱面としたものである。
あるペルチェ素子を有する熱源部と、厚さ方向よりも面
方向の熱伝導率の高い異方性の熱伝導率を有するととも
に、前記面方向の熱伝導率が５００〜１５００W／m・Kの
であるシート状グラファイトと前記熱源部のペルチェ素
子とシート状グラファイトを熱接合し、ペルチェ素子か
らシート状グラファイトに熱伝導させるとともに、シー
ト状グラファイトの一面側に断熱材を配置し、もう一方
の面を吸放熱面としたものである。
【０００９】そして、ペルチェ素子からシート状グラフ
ァイトの面方向への熱伝導の促進と、このシート状グラ
ファイトの一面側に配置された断熱材によって、反対側
の吸放熱面に加熱または冷却熱を集中させることができ
る。
ァイトの面方向への熱伝導の促進と、このシート状グラ
ファイトの一面側に配置された断熱材によって、反対側
の吸放熱面に加熱または冷却熱を集中させることができ
る。
【００１０】さらに、熱源部をシート状グラファイトの
端部に配置したものである。そして、吸放熱面内にペル
チェ素子を配置する必要がなく、構成が簡略化されると
ともに、ペルチェ素子が人体などの重量や振動を受けて
破壊することがない。また吸放熱面は可とう性を有する
シート状グラファイトと断熱材によって人体に適度のク
ッション性を与えることができる。さらに、熱源部が吸
放熱面内に位置しないのでペルチェ素子の放熱をフイ
ン、ファンによって促進し、冷却能力を高めることがで
きる。
端部に配置したものである。そして、吸放熱面内にペル
チェ素子を配置する必要がなく、構成が簡略化されると
ともに、ペルチェ素子が人体などの重量や振動を受けて
破壊することがない。また吸放熱面は可とう性を有する
シート状グラファイトと断熱材によって人体に適度のク
ッション性を与えることができる。さらに、熱源部が吸
放熱面内に位置しないのでペルチェ素子の放熱をフイ
ン、ファンによって促進し、冷却能力を高めることがで
きる。
【００１１】また、シート状グラファイトに熱源部を着
脱自在に固定したものである。そして、ペルチェ素子を
有する熱源部のシート状グラファイトへの組立、分解が
容易となる。さらに、熱源部を吸放熱面とは独立して構
成することによって、この熱源部の加熱、冷却能力を必
要に応じて任意に設定することができる。
脱自在に固定したものである。そして、ペルチェ素子を
有する熱源部のシート状グラファイトへの組立、分解が
容易となる。さらに、熱源部を吸放熱面とは独立して構
成することによって、この熱源部の加熱、冷却能力を必
要に応じて任意に設定することができる。
【００１２】さらに、シート状グラファイトを熱源部の
ペルチェ素子に圧縮狭持したものである。
ペルチェ素子に圧縮狭持したものである。
【００１３】そして、厚み方向に弾性を有するシート状
グラファイトが圧縮加圧されて熱源部のペルチェ素子に
固定されるので、ペルチェ素子からシート状グラファイ
トへの熱伝導を促進することができる。
グラファイトが圧縮加圧されて熱源部のペルチェ素子に
固定されるので、ペルチェ素子からシート状グラファイ
トへの熱伝導を促進することができる。
【００１４】さらに、シート状グラファイトを複数枚積
層したものである。そして、面方向への熱の伝達量が増
加することによって、吸放熱面の温度をより均一にする
ことができ、面積の拡大も図れる。また万一、シート状
グラファイトの一枚が一部破断したとしても、複数枚有
することによって面方向への熱伝達が遮断されることを
防止できる。積層する枚数は、必要に応じて任意に設定
することができる。
層したものである。そして、面方向への熱の伝達量が増
加することによって、吸放熱面の温度をより均一にする
ことができ、面積の拡大も図れる。また万一、シート状
グラファイトの一枚が一部破断したとしても、複数枚有
することによって面方向への熱伝達が遮断されることを
防止できる。積層する枚数は、必要に応じて任意に設定
することができる。
【００１５】また、吸放熱面を構成するシート状グラフ
ァイトの一部分に、これと接してシート状グラファイト
の複数枚の積層部を形成したものである。
ァイトの一部分に、これと接してシート状グラファイト
の複数枚の積層部を形成したものである。
【００１６】そして、ペルチェ素子から先ず複数枚の積
層部を介して速やかに熱搬送され、ここを基点としてシ
ート状グラファイト全体に熱伝導し、吸放熱面を短時間
に温度変化させることができる。
層部を介して速やかに熱搬送され、ここを基点としてシ
ート状グラファイト全体に熱伝導し、吸放熱面を短時間
に温度変化させることができる。
【００１７】さらに、シート状グラファイトと銅、アル
ミニュウムなどの金属箔を複合して積層したものであ
る。
ミニュウムなどの金属箔を複合して積層したものであ
る。
【００１８】そして、シート状グラファイトよりも強度
のある金属箔によって、引っ張りなどに対する耐久性を
増すことができる。
のある金属箔によって、引っ張りなどに対する耐久性を
増すことができる。
【００１９】また、シート状グラファイトと樹脂シート
を複合して積層したものである。そして、シート状グラ
ファイトの表面を保護し、耐久性を増すことができる。
を複合して積層したものである。そして、シート状グラ
ファイトの表面を保護し、耐久性を増すことができる。
【００２０】さらに、シート状グラファイト面または金
属箔面または樹脂シート面に熱伝導性グリースを塗布し
て積層したものである。
属箔面または樹脂シート面に熱伝導性グリースを塗布し
て積層したものである。
【００２１】そして、積層間の隙間を無くして密着させ
ることによって無駄な放熱を防止しさらに厚み方向の熱
伝導も促進することによって、全体を均一な温度に保つ
ことができる。
ることによって無駄な放熱を防止しさらに厚み方向の熱
伝導も促進することによって、全体を均一な温度に保つ
ことができる。
【００２２】また、複数枚のシート状グラファイトまた
はシート状グラファイトと金属箔またはシート状グラフ
ァイトと樹脂シートを接着剤、熱溶着シートなどの手段
により接着固定したものである。
はシート状グラファイトと金属箔またはシート状グラフ
ァイトと樹脂シートを接着剤、熱溶着シートなどの手段
により接着固定したものである。
【００２３】そして、積層間の放熱防止、熱伝導の促進
とともに、全体を一体化させることによって引っ張りな
どに対する強度を高めることができる。
とともに、全体を一体化させることによって引っ張りな
どに対する強度を高めることができる。
【００２４】以下、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。なお、各実施例中の図面の同一符号のも
のは同一部品または同一構成を示す。
して説明する。なお、各実施例中の図面の同一符号のも
のは同一部品または同一構成を示す。
【００２５】（実施例１）図１ないし図３は本発明の実
施例１の温度調節装置を示す。図１は温度調節措置の側
断面図、図２はペルチェ素子の斜視図、図３は温度調節
装置の一部破断斜視図である。図１ないし図３におい
て、５は熱源部でケース６の内部にＤＣ電源の通電によ
って加熱または冷却するペルチェ素子７が位置し、この
ペルチェ素子７はアルミナセラミックなどからなる２枚
の電気絶縁板８、９の内側に多数のチップ１０を有して
いる。１１はペルチェ素子７の一方の面に接合されたフ
インでこのフイン１１に空気を供給するファン１２を備
えている。ペルチェ素子７のもう一方の面にはシート状
グラファイト１３が接合され、押さえ板１４とフイン１
１間を複数本のビス１５によってペルチェ素子７、シー
ト状グラファイト１３を一体的に締め付け固定してい
る。このときシート状グラファイト１３は厚み方向に弾
性を有しているので、押え板１４とペルチェ素子７とに
圧縮されて狭持されていることになる。１６はシート状
グラファイト１３の裏面に配置した発砲ウレタンフォー
ム、発泡スチロール、フエルトなどからなる断熱材、１
７は繊維などからなるカバーでシート状グラファイト１
３を覆うように設けられている。
施例１の温度調節装置を示す。図１は温度調節措置の側
断面図、図２はペルチェ素子の斜視図、図３は温度調節
装置の一部破断斜視図である。図１ないし図３におい
て、５は熱源部でケース６の内部にＤＣ電源の通電によ
って加熱または冷却するペルチェ素子７が位置し、この
ペルチェ素子７はアルミナセラミックなどからなる２枚
の電気絶縁板８、９の内側に多数のチップ１０を有して
いる。１１はペルチェ素子７の一方の面に接合されたフ
インでこのフイン１１に空気を供給するファン１２を備
えている。ペルチェ素子７のもう一方の面にはシート状
グラファイト１３が接合され、押さえ板１４とフイン１
１間を複数本のビス１５によってペルチェ素子７、シー
ト状グラファイト１３を一体的に締め付け固定してい
る。このときシート状グラファイト１３は厚み方向に弾
性を有しているので、押え板１４とペルチェ素子７とに
圧縮されて狭持されていることになる。１６はシート状
グラファイト１３の裏面に配置した発砲ウレタンフォー
ム、発泡スチロール、フエルトなどからなる断熱材、１
７は繊維などからなるカバーでシート状グラファイト１
３を覆うように設けられている。
【００２６】また、上記構成において熱源部５はシート
状グラファイト１３の端部に位置し、前記ビス１５によ
って着脱が自在なように固定されている。なお、熱源部
５をシート状グラファイト１３の一つの端部に配置した
が、複数の端部に配置してもよい。
状グラファイト１３の端部に位置し、前記ビス１５によ
って着脱が自在なように固定されている。なお、熱源部
５をシート状グラファイト１３の一つの端部に配置した
が、複数の端部に配置してもよい。
【００２７】さらに、上記したシート状グラファイト１
３は、厚さ方向よりも面方向の熱伝導率の高い異方性の
熱伝導率を有するとともに、前記面方向の熱伝導率が５
００〜１５００W／m・Kで、さらに可とう性、厚み方向に
弾性を有するなど優れた熱伝導材である。このシート状
グラファイトの製造方法の一例としては、本出願人の出
願である熱伝導シートの製造方法（特願平７−３１２０
１９号）に示されている。この製造方法は、１０μm以
上２００μm以下の厚さを有するポリイミドの高分子フ
イルムを２２００℃以上の焼成を行う工程を有するもの
であって、且つ少なくとも１０００℃までは、例えば１
分間に５℃前後の昇温速度、２０００℃以上の温度領域
での熱処理は不活性ガス中で行うことによってつくられ
る。即ち、高分子フイルムの厚みおよび材料選定、熱処
理時の温度、炉内ガスなどの条件の最適化によって得ら
れるものである。この製法によって高分子フイルムの純
粋のグラファイト化と原子が規則正しく配列する高配向
性が得られ、これにより厚さ方向よりも面方向の熱伝導
率が２桁高い異方性と、面方向に５００〜１５００W／m
・Kという高い熱伝導率が得られる。さらに密度が１．０
ｇ／cm3、比熱が０．１９という値が得られ熱容量が小
さい、軽いなどの特長を有する。
３は、厚さ方向よりも面方向の熱伝導率の高い異方性の
熱伝導率を有するとともに、前記面方向の熱伝導率が５
００〜１５００W／m・Kで、さらに可とう性、厚み方向に
弾性を有するなど優れた熱伝導材である。このシート状
グラファイトの製造方法の一例としては、本出願人の出
願である熱伝導シートの製造方法（特願平７−３１２０
１９号）に示されている。この製造方法は、１０μm以
上２００μm以下の厚さを有するポリイミドの高分子フ
イルムを２２００℃以上の焼成を行う工程を有するもの
であって、且つ少なくとも１０００℃までは、例えば１
分間に５℃前後の昇温速度、２０００℃以上の温度領域
での熱処理は不活性ガス中で行うことによってつくられ
る。即ち、高分子フイルムの厚みおよび材料選定、熱処
理時の温度、炉内ガスなどの条件の最適化によって得ら
れるものである。この製法によって高分子フイルムの純
粋のグラファイト化と原子が規則正しく配列する高配向
性が得られ、これにより厚さ方向よりも面方向の熱伝導
率が２桁高い異方性と、面方向に５００〜１５００W／m
・Kという高い熱伝導率が得られる。さらに密度が１．０
ｇ／cm3、比熱が０．１９という値が得られ熱容量が小
さい、軽いなどの特長を有する。
【００２８】また、１０００℃までの昇温速度によって
厚み方向の弾性率、可とう性および面方向の熱伝導率を
任意の特性に制御することができる。例えば、前記昇温
速度を速くすると厚み方向の弾性率が下がり、面方向の
熱伝導率は高くなるような相関になる。このため用途の
要求条件によって最適化を図ることができる。
厚み方向の弾性率、可とう性および面方向の熱伝導率を
任意の特性に制御することができる。例えば、前記昇温
速度を速くすると厚み方向の弾性率が下がり、面方向の
熱伝導率は高くなるような相関になる。このため用途の
要求条件によって最適化を図ることができる。
【００２９】また、高熱伝導率を有する材料として現在
銅板が多く用いられるが、この銅の熱伝導率は３９８W
／m・K、密度８．８８ｇ／cm3、比熱０．０９であり、上
記本発明に用いるシート状グラファイトは高熱伝導率と
熱容量が小さい（銅の１／４）ことによって温度変化が
速くさらに、軽量化、可とう性を有するなど優れた特性
を有している。
銅板が多く用いられるが、この銅の熱伝導率は３９８W
／m・K、密度８．８８ｇ／cm3、比熱０．０９であり、上
記本発明に用いるシート状グラファイトは高熱伝導率と
熱容量が小さい（銅の１／４）ことによって温度変化が
速くさらに、軽量化、可とう性を有するなど優れた特性
を有している。
【００３０】次に作用を説明する。ペルチェ素子７にＤ
Ｃ電源（図示無し）から通電すると一面側が温度低下し
て冷却する。ここに熱接合されているシート状グラファ
イト１３から吸熱し全面が冷却される。またペルチェ素
子７のもう一方の面から吸熱分と供給電力のジュール発
生熱がフイン１１に伝導し、ファン１２で供給される空
気によって放熱される。図中の矢印は空気の流れを示
す。
Ｃ電源（図示無し）から通電すると一面側が温度低下し
て冷却する。ここに熱接合されているシート状グラファ
イト１３から吸熱し全面が冷却される。またペルチェ素
子７のもう一方の面から吸熱分と供給電力のジュール発
生熱がフイン１１に伝導し、ファン１２で供給される空
気によって放熱される。図中の矢印は空気の流れを示
す。
【００３１】また、ペルチェ素子７へＤＣ電源の正負を
逆にして通電すると、吸熱、発熱作用が反転し、シート
状グラファイト１３がペルチェ素子７の吸熱分と供給電
力のジュール熱により加熱され、シート状グラファイト
１３の全面に熱伝導する。この時、ペルチェ素子７にシ
ート状グラファイト１３が圧縮狭持されているので、こ
の部分での熱伝導を促進することができる。これは圧縮
することにより厚み方向の密度が増加し、この方向の熱
伝導度がよくなること及び互いに密着することによるも
のである。
逆にして通電すると、吸熱、発熱作用が反転し、シート
状グラファイト１３がペルチェ素子７の吸熱分と供給電
力のジュール熱により加熱され、シート状グラファイト
１３の全面に熱伝導する。この時、ペルチェ素子７にシ
ート状グラファイト１３が圧縮狭持されているので、こ
の部分での熱伝導を促進することができる。これは圧縮
することにより厚み方向の密度が増加し、この方向の熱
伝導度がよくなること及び互いに密着することによるも
のである。
【００３２】そして、ペルチェ素子からシート状グラフ
ァイトの面方向への熱伝導の促進とこのシート状グラフ
ァイトの一面側に配置された断熱材によって、反対側の
吸放熱面に加熱または冷却熱を集中させることができ
る。
ァイトの面方向への熱伝導の促進とこのシート状グラフ
ァイトの一面側に配置された断熱材によって、反対側の
吸放熱面に加熱または冷却熱を集中させることができ
る。
【００３３】（実施例２）図４は本発明の実施例２の温
度調節装置の側断面図である。構成はシート状グラファ
イト１３を複数枚積層したもので、これらがペルチェ素
子７に圧縮狭持されている。従ってペルチェ素子７から
複数枚のシート状グラファイト１３に熱伝導する。
度調節装置の側断面図である。構成はシート状グラファ
イト１３を複数枚積層したもので、これらがペルチェ素
子７に圧縮狭持されている。従ってペルチェ素子７から
複数枚のシート状グラファイト１３に熱伝導する。
【００３４】上記したシート状グラファイトの製法によ
ればその板厚は０．１〜０．２mmもものが得られるが、
一定の厚さに作製されたものを複数枚積層することによ
って、面方向への熱の伝達量が増加し、吸放熱面の温度
をより均一にすることができ、面積の拡大もはかれる。
また万一、シート状グラファイトの一枚が一部破断した
としても、複数枚有することによって面方向への熱伝達
が遮断されることを防止できる。積層する枚数は、必要
に応じて任意に設定することができる。
ればその板厚は０．１〜０．２mmもものが得られるが、
一定の厚さに作製されたものを複数枚積層することによ
って、面方向への熱の伝達量が増加し、吸放熱面の温度
をより均一にすることができ、面積の拡大もはかれる。
また万一、シート状グラファイトの一枚が一部破断した
としても、複数枚有することによって面方向への熱伝達
が遮断されることを防止できる。積層する枚数は、必要
に応じて任意に設定することができる。
【００３５】またシート状グラファイト１３の面に熱伝
導性グリースを塗布して積層することによって、積層間
の隙間を無くし厚み方向の熱伝導も促進することがで
き、全体をさらに均一な温度に保つことができる。さら
に、シート状グラファイト１３の各々を接着剤、熱溶着
シートなどにより接着し一体化させることによって、積
層間の隙間防止とともに引っ張りなどに対する強度を高
めることができる。
導性グリースを塗布して積層することによって、積層間
の隙間を無くし厚み方向の熱伝導も促進することがで
き、全体をさらに均一な温度に保つことができる。さら
に、シート状グラファイト１３の各々を接着剤、熱溶着
シートなどにより接着し一体化させることによって、積
層間の隙間防止とともに引っ張りなどに対する強度を高
めることができる。
【００３６】（実施例３）図５は本発明の実施例３温度
調節装置の一部破断斜視図である。吸放熱面１８を構成
するシート状グラファイトの一部分に、これと接してシ
ート状グラファイトの複数枚の積層部１９を形成したも
ので、この積層部はペルチェ素子７に圧縮狭持されてい
る。
調節装置の一部破断斜視図である。吸放熱面１８を構成
するシート状グラファイトの一部分に、これと接してシ
ート状グラファイトの複数枚の積層部１９を形成したも
ので、この積層部はペルチェ素子７に圧縮狭持されてい
る。
【００３７】ペルチェ素子７から先ず複数枚の積層部１
９を介して速やかに熱搬送され、ここを基点としてシー
ト状グラファイト全体に熱伝導し、吸放熱面を短時間に
温度変化させることができる。また実施例２と同様に積
層するシート状グラファイトに熱伝導グリースを塗布ま
たは接着剤、熱溶着シートにより接着しても同様の効果
を得ることができる。
９を介して速やかに熱搬送され、ここを基点としてシー
ト状グラファイト全体に熱伝導し、吸放熱面を短時間に
温度変化させることができる。また実施例２と同様に積
層するシート状グラファイトに熱伝導グリースを塗布ま
たは接着剤、熱溶着シートにより接着しても同様の効果
を得ることができる。
【００３８】（実施例４）図６は本発明の他の実施例４
の温度調節装置の側断面図である。シート状グラファイ
ト１３と銅、アルミニュウムなどの金属箔２０を複合し
て積層したものである。この金属箔２０は、シート状グ
ラファイト１３とともにペルチェ素子７に一体に固定さ
れている。このため、シート状グラファイト１３よりも
強度のある金属箔２０によって、引っ張りなどに対する
耐久性を増すことができる。
の温度調節装置の側断面図である。シート状グラファイ
ト１３と銅、アルミニュウムなどの金属箔２０を複合し
て積層したものである。この金属箔２０は、シート状グ
ラファイト１３とともにペルチェ素子７に一体に固定さ
れている。このため、シート状グラファイト１３よりも
強度のある金属箔２０によって、引っ張りなどに対する
耐久性を増すことができる。
【００３９】また実施例２と同様に積層するシート状グ
ラファイト１３および金属箔２０に熱伝導グリースを塗
布または接着剤、熱溶着シートにより接着しても同様の
効果を得ることができる。
ラファイト１３および金属箔２０に熱伝導グリースを塗
布または接着剤、熱溶着シートにより接着しても同様の
効果を得ることができる。
【００４０】（実施例５）図７は本発明の実施例５の温
度調節装置の側断面図である。シート状グラファイト１
３と樹脂シート２１を複合して積層したもので、これは
ペルチェ素子７との接合部には樹脂シート２１は除かれ
ている。この構成によってシート状グラファイトの表面
を保護し、耐久性を増すことができる。また実施例２と
同様に積層するシート状グラファイト１３および樹脂シ
ート２１に熱伝導グリースを塗布または接着剤、熱溶着
シートにより接着しても同様の効果を得ることができ
る。
度調節装置の側断面図である。シート状グラファイト１
３と樹脂シート２１を複合して積層したもので、これは
ペルチェ素子７との接合部には樹脂シート２１は除かれ
ている。この構成によってシート状グラファイトの表面
を保護し、耐久性を増すことができる。また実施例２と
同様に積層するシート状グラファイト１３および樹脂シ
ート２１に熱伝導グリースを塗布または接着剤、熱溶着
シートにより接着しても同様の効果を得ることができ
る。
【００４１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
温度調節装置によれば、次の効果が得られる。
温度調節装置によれば、次の効果が得られる。
【００４２】加熱または冷却手段であるペルチェ素子を
有する熱源部と、厚さ方向よりも面方向の熱伝導率の高
い異方性の熱伝導率を有するとともに、前記面方向の熱
伝導率が５００〜１５００W／m・Kのであるシート状グラ
ファイトと前記熱源部のペルチェ素子とシート状グラフ
ァイトを熱接合し、ペルチェ素子からシート状グラファ
イトに熱伝導させるとともに、シート状グラファイトの
一面側に断熱材を配置し、もう一方の面を吸放熱面とし
たことによって、ペルチェ素子からシート状グラファイ
トの面方向への熱伝導の促進と、このシート状グラファ
イトの一面側に配置された断熱材により、反対側の吸放
熱面に加熱または冷却熱を集中させることができる。
有する熱源部と、厚さ方向よりも面方向の熱伝導率の高
い異方性の熱伝導率を有するとともに、前記面方向の熱
伝導率が５００〜１５００W／m・Kのであるシート状グラ
ファイトと前記熱源部のペルチェ素子とシート状グラフ
ァイトを熱接合し、ペルチェ素子からシート状グラファ
イトに熱伝導させるとともに、シート状グラファイトの
一面側に断熱材を配置し、もう一方の面を吸放熱面とし
たことによって、ペルチェ素子からシート状グラファイ
トの面方向への熱伝導の促進と、このシート状グラファ
イトの一面側に配置された断熱材により、反対側の吸放
熱面に加熱または冷却熱を集中させることができる。
【００４３】また、上記シート状グラファイトは高熱伝
導率とともに銅板などに比べて熱容量が１／４と小さ
く、短時間に温度変化できるために温度の立ち上がりを
早くするこができる。さらに、軽量化と可とう性を有す
ることによるクッション性の良い温度調節装置を実現で
きる。
導率とともに銅板などに比べて熱容量が１／４と小さ
く、短時間に温度変化できるために温度の立ち上がりを
早くするこができる。さらに、軽量化と可とう性を有す
ることによるクッション性の良い温度調節装置を実現で
きる。
【００４４】さらに、熱源部をシート状グラファイトの
端部に配置したことによって、吸放熱面内にペルチェ素
子を配置する必要がなく、構成が簡略化されるととも
に、ペルチェ素子が人体などの重量や振動を受けて破壊
することがない。また吸放熱面は可とう性を有するシー
ト状グラファイトと断熱材によって人体に適度のクッシ
ョン性を与えることができる。さらに、熱源部が吸放熱
面内に位置しないのでペルチェ素子の放熱をフイン、フ
ァンによって促進し、冷却能力を高めることができる。
端部に配置したことによって、吸放熱面内にペルチェ素
子を配置する必要がなく、構成が簡略化されるととも
に、ペルチェ素子が人体などの重量や振動を受けて破壊
することがない。また吸放熱面は可とう性を有するシー
ト状グラファイトと断熱材によって人体に適度のクッシ
ョン性を与えることができる。さらに、熱源部が吸放熱
面内に位置しないのでペルチェ素子の放熱をフイン、フ
ァンによって促進し、冷却能力を高めることができる。
【００４５】また、シート状グラファイトに熱源部を着
脱自在に固定したことによて、ペルチェ素子を有する熱
源部のシート状グラファイトへの組立、分解が容易とな
る。さらに、熱源部を吸放熱面とは独立して構成するこ
とによって、この熱源部の加熱、冷却能力を必要に応じ
て任意に設定することができる。
脱自在に固定したことによて、ペルチェ素子を有する熱
源部のシート状グラファイトへの組立、分解が容易とな
る。さらに、熱源部を吸放熱面とは独立して構成するこ
とによって、この熱源部の加熱、冷却能力を必要に応じ
て任意に設定することができる。
【００４６】さらに、シート状グラファイトを熱源部の
ペルチェ素子に圧縮狭持したことによって、厚み方向に
弾性を有するシート状グラファイトが圧縮加圧されて熱
源部のペルチェ素子に固定されるので、ペルチェ素子か
らシート状グラファイトへの熱伝導を促進することがで
きる。
ペルチェ素子に圧縮狭持したことによって、厚み方向に
弾性を有するシート状グラファイトが圧縮加圧されて熱
源部のペルチェ素子に固定されるので、ペルチェ素子か
らシート状グラファイトへの熱伝導を促進することがで
きる。
【００４７】また、シート状グラファイトを複数枚積層
したことによって、面方向への熱の伝達量が増加し、吸
放熱面の温度をより均一にすることができ、面積の拡大
も図れる。また万一、シート状グラファイトの一枚が一
部破断したとしても、複数枚有することによって面方向
への熱伝達が遮断されることを防止できる。さらに積層
する枚数を必要に応じて任意に設定することができる。
したことによって、面方向への熱の伝達量が増加し、吸
放熱面の温度をより均一にすることができ、面積の拡大
も図れる。また万一、シート状グラファイトの一枚が一
部破断したとしても、複数枚有することによって面方向
への熱伝達が遮断されることを防止できる。さらに積層
する枚数を必要に応じて任意に設定することができる。
【００４８】さらに、吸放熱面を構成するシート状グラ
ファイトの一部分に、これと接してシート状グラファイ
トの複数枚の積層部を形成したことによって、ペルチェ
素子から先ず複数枚の積層部を介して速やかに熱搬送さ
れ、ここを基点としてシート状グラファイト全体に熱伝
導し、吸放熱面を短時間に温度変化させることができ
る。
ファイトの一部分に、これと接してシート状グラファイ
トの複数枚の積層部を形成したことによって、ペルチェ
素子から先ず複数枚の積層部を介して速やかに熱搬送さ
れ、ここを基点としてシート状グラファイト全体に熱伝
導し、吸放熱面を短時間に温度変化させることができ
る。
【００４９】また、シート状グラファイトと銅、アルミ
ニュウムなどの金属箔を複合して積層したことによっ
て、シート状グラファイトよりも強度のある金属箔によ
り、引っ張りなどに対する耐久性を増すことができる。
ニュウムなどの金属箔を複合して積層したことによっ
て、シート状グラファイトよりも強度のある金属箔によ
り、引っ張りなどに対する耐久性を増すことができる。
【００５０】また、シート状グラファイトと樹脂シート
を複合して積層したことによって、シート状グラファイ
トの表面を保護し、耐久性を増すことができる。
を複合して積層したことによって、シート状グラファイ
トの表面を保護し、耐久性を増すことができる。
【００５１】さらに、シート状グラファイト面または金
属箔面または樹脂シート面に熱伝導性グリースを塗布し
て積層したことによって、積層間の隙間を無くして密着
させることによって無駄な放熱を防止し、さらに厚み方
向の熱伝導も促進することにより、全体を均一な温度に
保つことができる。
属箔面または樹脂シート面に熱伝導性グリースを塗布し
て積層したことによって、積層間の隙間を無くして密着
させることによって無駄な放熱を防止し、さらに厚み方
向の熱伝導も促進することにより、全体を均一な温度に
保つことができる。
【００５２】また、複数枚のシート状グラファイトまた
はシート状グラファイトと金属箔またはシート状グラフ
ァイトと樹脂シートを接着剤、熱溶着シートなどの手段
により接着固定したことによって、積層間の放熱防止、
熱伝導の促進とともに、全体を一体化させることにより
引っ張りなどに対する強度を高めることができる。
はシート状グラファイトと金属箔またはシート状グラフ
ァイトと樹脂シートを接着剤、熱溶着シートなどの手段
により接着固定したことによって、積層間の放熱防止、
熱伝導の促進とともに、全体を一体化させることにより
引っ張りなどに対する強度を高めることができる。
【図１】本発明の実施例１の温度調節装置の側断面図
【図２】同温度調節装置に用いられるペルチェ素子の斜
視図
視図
【図３】同温度調節装置の一部破断斜視図
【図４】本発明の実施例２の温度調節装置の側断面図
【図５】本発明の実施例３の温度調節装置一部破断斜視
図
図
【図６】本発明の実施例４の温度調節装置の側断面図
【図７】本発明の実施例５の温度調節装置の側断面図
【図８】従来例の温度調節装置の一部破断斜視図
【図９】同装置の側断面図
５ 熱源部 ７ ペルチェ素子 １３ シート状グラファイト １６ 断熱材 １７ 吸放熱面 １９ 積層部 ２０ 金属箔 ２１ 樹脂シート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 光明寺 大道 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (10)
- 【請求項１】加熱または冷却手段であるペルチェ素子を
有する熱源部と、厚さ方向よりも面方向の熱伝導率の高
い異方性の熱伝導率を有するとともに、前記面方向の熱
伝導率が５００〜１５００W／m・Kのであるシート状グラ
ファイトと、前記熱源部のペルチェ素子とシート状グラ
ファイトを熱接合し、ペルチェ素子からシート状グラフ
ァイトに熱伝導させるとともに、シート状グラファイト
の一面側に断熱材を配置し、もう一方の面を吸放熱面と
した温度調節装置。 - 【請求項２】熱源部をシート状グラファイトの端部に配
置した請求項１記載の温度調節装置。 - 【請求項３】シート状グラファイトに熱源部を着脱自在
に固定した請求項１記載の温度調節装置。 - 【請求項４】シート状グラファイトを熱源部のペルチェ
素子に圧縮狭持した請求項１記載の温度調節装置。 - 【請求項５】シート状グラファイトを複数枚積層した請
求項１記載の温度調節装置。 - 【請求項６】吸放熱面を構成するシート状グラファイト
の一部分に、これと接してシート状グラファイトの複数
枚の積層部を形成した請求項５記載の温度調節装置。 - 【請求項７】シート状グラファイトと銅、アルミニュウ
ムなどの金属箔を複合して積層した請求項５または６記
載の温度調節装置。 - 【請求項８】シート状グラファイトと樹脂シートを複合
して積層した請求項５または６記載の温度調節装置。 - 【請求項９】シート状グラファイト面または金属箔面ま
たは樹脂シート面に熱伝導性グリースを塗布して積層し
た請求項５ないし８のいずれか１項に記載の温度調節装
置。 - 【請求項１０】複数枚のシート状グラファイトまたはシ
ート状グラファイトと金属箔またはシート状グラファイ
トと樹脂シートを接着剤、熱溶着シートなどの手段によ
り接着固定した請求項５ないし８のいずれか１項に記載
の温度調節装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8786696A JPH09276076A (ja) | 1996-04-10 | 1996-04-10 | 温度調節装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8786696A JPH09276076A (ja) | 1996-04-10 | 1996-04-10 | 温度調節装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09276076A true JPH09276076A (ja) | 1997-10-28 |
Family
ID=13926807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8786696A Pending JPH09276076A (ja) | 1996-04-10 | 1996-04-10 | 温度調節装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09276076A (ja) |
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