温度控制装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种温度控制装置和方法，控制放置在Ｐｅｌｔｉｅｒ设备的Ａ侧一侧的控制目标的温度。该装置包括温度调节器，其基于用于所述Ｐｅｌｔｉｅｒ设备的驱动电压对与所述Ｐｅｌｔｉｅｒ设备的Ａ侧相对的Ｂ侧的温度执行调节操作。

Temperature control device and method

The present invention provides a temperature control device and method for controlling the temperature of a control target placed on one side of the A side of an Peltier device. The device includes a temperature regulator that performs adjustment operations on the temperature of the B side opposite the A side of the Peltier device based on the driving voltage for the Peltier device.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及以及程序。具体而言，本专利技术涉及使用Peltier设备有效地控制需要冷却和加热应用两者的控制目标的温 度的及其程序。
技术介绍
近年来，Peltier设备己被用于控制作为冷却应用的控制目标的温度 (例如参见日本专利早期公开No. 2005-250249)。例如，图1以示例方式示出使用Peltier设备的现有温度控制系统(下 文称之为现有系统)的配置。图1的现有系统被配置为包括通过冷却扇16的控制目标11。 图1的现有系统具有Peltier设备12，用于冷却控制目标11。 Peltier设备12是具有Peltier效应的设备。Peltier效应是一种现象，其 中当电流流过不同导体(例如p型和n型导体)之间的节点时，在节点处 发生热量吸收。Peltier设备被配置为使得多个p型和n型半导体通过一个 导体被交替连接到一对基板的各个相对侧。当向Peltier设备施加电压时，基板侧之一变为热量吸收侧，而另一基板侧变为热量生成侧。在图l的示例中，Peltier设备12的A侧被用作热量吸收侧，B侧被用 作热量生成侧。另外，控制目标被布置在靠近A侧。当预定的正电压值被 应用到Peltier设备12时，在A侧和B侧之间出现对应于该正电压值的温 度差AT。这里，由于A侧变为热量吸收侧，因此在出现的温度差AT中， B侧具有高温度，A侧具有低温度。因此，由控制目标ll辐射的热量被A 侧吸收，从而控制目标可以被冷却。例如，由例如专用硬件、计算机等构成的控制器15基于测量控制目 标11的温度的温度传感器14感测到的温度确定一个预定的正电压值，作 为到Peltier设备12的命令电压。控制器15通过向Peltier设备12施加命 令电压来改变Peltier设备12的温度差AT，随后执行温度控制，以便冷却 控制目标ll。顺便提及，上述命令电压指的是用于Peltier设备12的驱动电压。在该温度控制中，当感测到的控制目标11的温度高于控制目标值 时，即当感测到的温度和控制目标值之间的误差(温度差)增大时，来自 控制器15的命令电压，即正电压值增大。因此，Peltier设备12的温度差 AT因此增大。在此情况下，在Peltier设备12中，如果B侧的温度恒定，A侧的温 度则根据温度差AT的增大而下降，这增强了控制目标11的冷却效果。然 后，感测到的控制目标11的温度逐渐下降到接近控制目标值。换言之， 感测到的温度和控制目标值之间的误差(温度差)逐渐减小。另外，来自 控制器15的命令电压，即正电压值逐渐减小。而且，Peltier设备12的温 度差AT因此逐渐减小。最后，感测到的控制目标11的温度与控制目标值 一致，就是说，感测到的温度和控制目标值之间的误差(温度差)被消 除。因此，来自控制器15的命令电压变为0，而且Peltier设备12的温度 差AT被消除。但是，在图1中的Peltier设备12中，B侧充当用于导致加热现象的热 量生成侧，所述加热现象是一种与A侧的冷却现象相反的现象。B侧的温 度上升，除非某些措施被应用到B侦L在此情况下，如果来自控制器15 的命令电压是恒定的，就是说，如果Peltier设备12的温度差AT是恒定 的，A侧的温度则由于B侧温度上升而上升，这减小了控制目标11的冷 却效果。根据情况，感测到的控制目标11的温度也上升到高于控制目标 值的水平。换言之，感测到的温度和控制目标值之间的误差(温度差)增 大。而且，来自控制器15的命令电压，即正电压值因此上升。就是说， 除非B侧的温度增大被抑制，否则Peltier设备的温度差AT将进一步增 大。最后，在温度差AT超过准许值时，Peltier设备12失去控制(变得无 法控制)。因此，有必要抑制B侧的温度上升，以便增强控制目标11上的冷却效果并且防止Peltier设备12失去控制。为了满足这种需求，图1的现有 系统包括了用于从B侧辐射热量的辐射器13和用于冷却辐射器13的冷却 扇16。顺便提及，日本专利早期公开No. 2005-250249采用散热片作为辐 射器13。
技术实现思路
但是，在图1的现有系统中，实质上没有对Peltier设备12的B侧执 行温度控制。因此，不能说B侧的温度升高被适当地抑制。就是说，仅仅 提供辐射器13和冷却扇16来增强对控制目标11的冷却效果并且防止 Peltier设备失去控制是不够的。近年来，已经研究和开发出使用Peltier设备12既进行加热应用也进 行冷却应用的温度控制。优选地，例如，考虑到工作寿命方面，安装在数 字影院投影仪上的反射液晶面板等尽可能在低温条件下使用。但是，在性 能方面，需要将温度保持在给定的水平或更高水平上。为了平衡工作寿命 和性能，需要在给定的温度范围内执行温度控制。在Peltier设备12被用 于这种反射液晶面板等的温度控制的情况下，如果控制温度降低到温度范 围以下，Peltier设备12则必须被用于加热应用。对于图l的示例，如果反射液晶面板等被用作控制目标11，则可能需 要冷却控制目标11。在此情况下，Peltier设备12的A侧以现有方式被用 作热量吸收侧。另外，当需要加热控制目标11时，Peltier设备12的A侧 需要充当热量生成侧。通过控制器15将负电压值作为命令电压应用到 Peltier设备12，可以允许Peltier设备12的A侧充当热量生成侧。但是，由于在此情况下B侧充当热量吸收表面，因此在B侧将发生与 加热现象相反的冷却现象。例如，当环境温度很低时，B侧的温度则将降 低。如果来自控制器15的命令电压是恒定的，就是说，如果Pdtier设备 12的温度差AT是恒定的，A侧的温度则由于B侧温度的降低而同样降 低。根据环境情况，控制目标11的感测到的温度也降低到低于控制目标 值的水平。就是说，感测到的温度与控制目标值之间的误差(温度差)也 增大。来自控制器的命令电压，即负电压值据此增大。换言之，除非B侧的温度降低被抑制，否则Peltier设备12的温度差AT将越来越高。最终， 在温度差AT超过可许可的值时，Peltier设备12将失去控制(变得无法控 制)。据此，需要抑制B侧的温度降低，以便增强对控制目标的加热效果并 防止Peltier设备12失去控制。在图1的现有系统中的辐射器13和冷却扇16仅具有冷却Peltier设备 12的B侧的功能。如果它们工作，B侧的温度降低则没有被抑制；相反， 温度降低的程度越来越大。简言之，在图l的现有系统中，使用Pdtier设 备12进行加热应用是不适当的。以上描述被总结如下。近年来希望使用Peltier设备实现这样的技术， 该技术用于对既需要冷却操作也需要加热操作的控制目标执行温度控制。 但是，这样的期望尚未被充分满足。希望使用Peltier设备来有效地控制既需要冷却操作也需要加热操作的 控制目标的温度。根据本专利技术的实施例，提供了一种温度控制装置，其控制放置在 Peltier设备的A侧一侧的控制目标的温度，该装置包括温度调节器，其基 于用于所述Peltier设备的驱动电压对与所述Peltier设备的A侧相对的B 侧的温度执行调节操作。所述温度调节器如果所述驱动电压是正电压，则执行用于降低所述 Peltier设备的B侧温度的温度降低操作，作为所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温度控制装置，其控制放置在Ｐｅｌｔｉｅｒ设备的Ａ侧一侧的控制目标的温度，该装置包括：温度调节器，其基于用于所述Ｐｅｌｔｉｅｒ设备的驱动电压对与所述Ｐｅｌｔｉｅｒ设备的Ａ侧相对的Ｂ侧的温度执行调节操作。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：冈本弘治，木村正信，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]