JP2005241113A - Isothermal refrigeration device and its temperature control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、医療、医薬品、バイオ産業、半導体製造、或いは環境試験等理化学などの産業用或いは家庭用機器等のあるゆる産業分野に使用できるスターリング冷凍機を用いた恒温冷凍装置の温度制御及びその温度制御方法に関するものである。 The present invention relates to temperature control of a constant-temperature refrigeration apparatus using a Stirling refrigerator that can be used in any industrial field such as medical, pharmaceutical, bio-industry, semiconductor manufacturing, or industrial or household equipment such as environmental testing, and the like. The present invention relates to a temperature control method.
従来、この種のスターリング冷凍機を用いた冷凍装置としては、スターリング冷凍機が発生させる冷熱によって熱利用機器(本発明の冷却庫に該当する)を冷却するスターリング冷却装置が知られている(例えば、特許文献1,2参照。)。また、スターリング冷凍機が発生させる冷熱によって熱利用機器(本発明の冷却庫に該当する)を冷却すると同時に、ヒータをオンオフ制御あるいはインバータパルス制御することにより冷却温度を調整してヒータによって前記熱利用機器を加熱することで、この熱利用機器の温度を正確に制御することができるスターリング冷凍機利用恒温液循環装置が知られている(例えば、特許文献3参照。)。
しかしながら、特許文献1及び2のスターリング冷却装置においては、前記スターリング冷凍機の駆動制御を行うことで、このスターリング冷凍機の振動及び騒音が大きくなってしまうという問題があった。これは、熱利用機器の温度を調節するために前記スターリング冷凍機の冷凍能力を調節する場合、このスターリング冷凍機に入力する電力を調節して前記スターリング冷凍機のピストン及びディスプレイサーの振幅を変化させることで前記スターリング冷凍機の冷凍能力を調節する必要があるため、前記スターリング冷凍機の駆動期間中に、このスターリング冷凍機に入力される電力が頻繁に変化すると、前記ピストンの振幅が変化した際に、前記ディスプレイサーの振幅の追従に慣性による若干の遅れが生ずること等の理由で「うなり」が生ずるからである。
However, in the Stirling cooling devices of
このような問題を解決するため、特許文献3ではヒータによって熱利用機器を加熱することにより、冷却と加熱を組み合せることで温度管理を精密に行うようにしている。 In order to solve such a problem, in Patent Document 3, heat utilization equipment is heated by a heater, and temperature management is precisely performed by combining cooling and heating.
ところで、例えば少なくとも0.1℃の単位で温度管理をするような比較的温度管理が精密なこの種の恒温冷凍装置にあっては、ヒータをオンオフ制御あるいはインバータパルス制御するだけでは、冷却庫内の温度調節を行うには不十分であった。 By the way, in this type of constant temperature refrigeration apparatus with relatively precise temperature management, for example, in which the temperature is managed in units of at least 0.1 ° C., the inside of the refrigerator is simply controlled by on / off control of the heater or inverter pulse control. It was insufficient to adjust the temperature.
本発明が解決しようとする問題点は、冷却庫と、この冷却庫の内部を冷却するためのスターリング冷凍機と、前記冷却庫の運転を制御するための制御回路とを有する恒温冷凍装置及びその温度制御方法において、振動及び騒音を抑えつつ温度管理を精密に行うことができるようにする点である。 The problems to be solved by the present invention are a constant temperature refrigeration apparatus having a refrigerator, a Stirling refrigerator for cooling the interior of the refrigerator, and a control circuit for controlling the operation of the refrigerator, and its In the temperature control method, temperature management can be performed accurately while suppressing vibration and noise.
請求項1の発明は、冷却庫と、この冷却庫の内部を冷却するためのスターリング冷凍機と、前記冷却庫の運転を制御するための制御回路とを有する恒温冷凍装置において、前記制御回路が、前記スターリング冷凍機を駆動制御するための冷凍機制御回路部と、この冷凍機制御回路部の制御ステップよりも細かい制御ステップのヒータ制御回路部とを有すると共に、前記ヒータ制御回路部によって制御されるヒータを前記冷却庫に設けたことを特徴とする恒温冷凍装置である。 The invention of claim 1 is a constant temperature refrigeration apparatus comprising a refrigerator, a Stirling refrigerator for cooling the interior of the refrigerator, and a control circuit for controlling the operation of the refrigerator. A refrigerator control circuit unit for driving and controlling the Stirling refrigerator, and a heater control circuit unit with a control step finer than the control step of the refrigerator control circuit unit, and controlled by the heater control circuit unit The constant temperature refrigeration apparatus is provided with a heater provided in the refrigerator.
請求項2の発明は、前記制御ステップが時間であり、前記スターリング冷凍機の制御の単位時間よりも前記ヒータの制御の単位時間を小さく設定したことを特徴とする請求項1記載の恒温冷凍装置である。
The invention of
請求項3の発明は、前記制御ステップが電力であり、前記スターリング冷凍機の制御の単位電力よりも前記ヒータの制御の単位電力を小さく設定したことを特徴とする請求項1記載の恒温冷凍装置である。 According to a third aspect of the invention, the constant temperature refrigeration apparatus according to the first aspect, wherein the control step is electric power, and the unit power for controlling the heater is set smaller than the unit power for controlling the Stirling refrigerator. It is.
請求項4の発明は、 冷却庫と、この冷却庫の内部を冷却するためのスターリング冷凍機と、前記冷却庫の運転を制御するための制御回路とを有する恒温冷凍装置の温度制御方法において、前記冷却庫に冷却庫内温度調節用のヒータを設け、少なくとも恒温域において、前記スターリング冷凍機とヒータとを同時に作動させると共に、前記スターリング冷凍機の制御の単位時間及び/又は単位電力よりも前記ヒータの制御の単位時間及び/又は単位電力を小さくして前記スターリング冷凍機とヒータとを作動させることを特徴とする恒温冷凍装置の温度制御方法である。 Invention of Claim 4 is the temperature control method of the constant temperature refrigerator which has a refrigerator, the Stirling refrigerator for cooling the inside of this refrigerator, and the control circuit for controlling the operation of the refrigerator, A heater for adjusting the temperature in the refrigerator is provided in the refrigerator, and the Stirling refrigerator and the heater are simultaneously operated at least in a constant temperature region, and the unit time and / or unit power of the Stirling refrigerator is controlled more than A temperature control method for a constant-temperature refrigeration apparatus, wherein the Stirling refrigerator and the heater are operated by reducing a unit time and / or unit power of the heater control.
請求項1の発明によれば、冷凍機制御回路部の制御ステップよりも細かいヒータの制御ステップによる小刻みなヒータによる発熱により、少なくとも恒温域において、前記スターリング冷凍機の内部で物理的に振動するピストンやディスプレイサー等の振動要素の振幅を殆ど変化させることなく庫内温度を精密に制御することができる。また、冷却庫内の温度の微調整に用いられるヒータが細かい制御ステップで小刻みに制御されることで、このヒータで消費される電力を小さく抑えることができ、これによって恒温冷凍装置全体としての消費電力の上昇を最小限に抑えることができる。 According to the first aspect of the present invention, the piston that physically vibrates inside the Stirling refrigerator at least in the constant temperature region due to the heat generated by the small heater by the heater control step finer than the control step of the refrigerator control circuit unit. It is possible to precisely control the internal temperature without changing the amplitude of vibration elements such as a display and the like. In addition, the heater used for fine adjustment of the temperature in the refrigerator is controlled in small steps with fine control steps, so that the power consumed by this heater can be kept small, thereby reducing the consumption of the constant temperature refrigeration system as a whole. An increase in power can be minimized.
請求項2の発明によれば、前記冷凍機制御回路部による前記スターリング冷凍機の制御の単位時間内に、前記ヒータ制御回路部による前記ヒータの制御が複数回行われることで、少なくとも恒温域において、前記スターリング冷凍機の振動要素の振幅を殆ど変化させることなく、前記ヒータの細かい制御で前記冷却庫内の温度の微調整を比較的容易に行うことができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、前記スターリング冷凍機の内部で物理的に振動するピストンやディスプレイサー等の振動要素の振幅を細かく制御することなく、前記ヒータ制御回路部によって前記ヒータに印加する電力を細かく制御することで、少なくとも恒温域において、前記スターリング冷凍機の振動要素の振幅を殆ど変化させることなく、前記ヒータの細かい制御で前記冷却庫内の温度の微調整を比較的容易に行うことができる。 According to the invention of claim 3, the electric power applied to the heater by the heater control circuit unit without finely controlling the amplitude of the vibration element such as a piston or a displacer that physically vibrates inside the Stirling refrigerator. By finely controlling the temperature, the fine adjustment of the temperature in the refrigerator can be performed relatively easily by fine control of the heater without changing the amplitude of the vibration element of the Stirling refrigerator at least in the constant temperature range. Can do.
請求項4の発明によれば、冷凍機制御回路部の制御ステップよりも細かいヒータの制御ステップによる小刻みなヒータによる発熱により、少なくとも恒温域において、前記スターリング冷凍機の内部で物理的に振動するピストンやディスプレイサー等の振動要素の振幅を殆ど変化させることなく庫内温度を精密に制御することができる。また、冷却庫内の温度の微調整に用いられるヒータが細かい制御ステップで小刻みに制御されることで、このヒータで消費される電力を小さく抑えることができ、これによって恒温冷凍装置全体としての消費電力の上昇を最小限に抑えることができる。 According to the invention of claim 4, the piston that physically vibrates inside the Stirling refrigerator at least in the constant temperature region due to heat generated by the small heater by the heater control step finer than the control step of the refrigerator control circuit unit. It is possible to precisely control the internal temperature without changing the amplitude of vibration elements such as a display and the like. In addition, the heater used for fine adjustment of the temperature in the refrigerator is controlled in small steps with fine control steps, so that the power consumed by this heater can be kept small, thereby reducing the consumption of the constant temperature refrigeration system as a whole. An increase in power can be minimized.
本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。 Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below do not limit the contents of the present invention described in the claims. In addition, all of the configurations described below are not necessarily essential requirements of the present invention.
図1は実施例1を示しており、恒温冷凍装置は、冷却庫1と、この冷却庫1の内部を冷却するためのスターリング冷凍機2と、前記冷却庫1の運転を制御するための制御手段としての制御回路3とを有している。前記冷却庫1は上方に開口部4を有すると共に内側に収容空間部を有する容器5を断熱部材(図示せず)で囲むことで構成した断熱箱体6と、前記容器5の開口部4を閉塞可能な断熱性を有する蓋体7からなる。また、前記スターリング冷凍機2は、スターリング冷凍機本体8と、このスターリング冷凍機本体8に取り付けられた凝縮器9と、この凝縮器9に接続された液体管10と、この液体管10に接続された蒸発管11と、この蒸発管11と前記凝縮器9の間に接続された気体管12と、これら凝縮器9、液体管10、蒸発管11、気体管12によって形成される経路に封入された冷媒(図示せず)とで構成されている。そして、前記スターリング冷凍機本体8が発生させる冷熱によって、前記経路内に封入された冷媒を前記凝縮器9で凝縮させ、前記液体管10から排出させ、前記蒸発管11内で再び気化させる際に、前記容器5、ひいてはこの容器5の内部空間の熱を奪い、前記気体管12から再び凝縮器9に戻すことで、前記蒸発管11と接触した前記容器5、ひいてはこの容器5の内部空間を冷却するものである。
FIG. 1 shows Example 1, and a constant temperature refrigeration apparatus includes a refrigerator 1, a Stirling
さらに、前記容器5の外周には、この容器5、ひいてはこの容器5の内部空間を加熱して温度調節するための、例えばバンド状の電気式のヒータ13を付設する。そして、前記制御回路3は、前記スターリング冷凍機本体8を駆動制御するための冷凍機制御回路部14と、前記ヒータ13の発熱を制御するためのヒータ制御回路部15を備え、さらに前記制御回路3には、前記容器5内の温度を測定する温度センサ16が接続されると共に、前記箱体6の外側に設けられた温度設定手段17が接続されている。前記冷凍機制御回路部14は、前記スターリング冷凍機本体8に設けられる後述する電磁コイルに交流電流を流すため等に設けられたものであり、この冷凍機制御回路部14による前記スターリング冷凍機8の前記容器5に対する単位時間当りの冷却容量をQ(J/秒)としたとき、ヒータ制御回路部15によるヒータ13の容器5に対する単位時間当りの加熱容量をP(J/秒)とすると、加熱容量Pの数値を冷却容量Qの数値より小さく制御するようになっている。
Further, on the outer periphery of the
前記スターリング冷凍機2について、図2を参照して説明する。21は略円筒状に形成された円筒部22と胴部23とで構成されるケーシングである。前記円筒部22はステンレス鋼などからなり、基部24と中間部25と先端部26が一体に構成されている。また、前記胴部23は上下ケーシング23A,23Bに分割されていると共に、前記上ケーシング23Aは前記円筒部22と一体に形成されている。前記円筒部22の内部には、前記胴部23まで延びるシリンダ27が前記円筒部22に対して同軸的に挿入されて設けられており、このシリンダ27の先端部26側には、このシリンダ27とは別体の延長シリンダ部27Aが同軸状に接続されている。そして、前記胴部23側となる前記シリンダ27は、アルミニウム等の金属を用いてダイカスト等の鋳造を行うことによって形成されたものであり、鋳造後に前記シリンダ27の内外周等を切削加工したものである。そして、前記シリンダ27の先端側及び前記延長シリンダ27Aの内側には、ディスプレイサー28が軸方向に摺動可能に収容されている。また、前記ディスプレイサー28の先端と前記円筒部22の先端部26の間には膨張室Eが形成されており、隙間29によって延長シリンダ27Aの内外が連通されている。また、前記中間部25において、前記シリンダ27の外周との間に再生器30が設けられていると共に、前記基部24において、前記シリンダ27の内外を連通する連通孔31が前記シリンダ27自体に形成されている。また、前記円筒部22の先端部26の内周と前記延長シリンダ27Aの先端外周との間には、吸熱フィン32が設けられると共に、前記再生器30と連通孔31の間において、前記円筒部22の内周と前記シリンダ27の外周との間に放熱フィン33が設けられている。そして、前記延長シリンダ27Aの内部先端から前記隙間29、前記吸熱フィン32、前記再生器30、前記放熱フィン33、前記連通孔31を通って前記シリンダ27内の圧縮室Cに至る経路34が形成されている。更に、前記胴部23内において、前記シリンダ27の基端側の内側には、ピストン35が軸方向に摺動可能に収容されている。そして、このピストン35の基端部は、駆動機構36に対して同軸的に連結されている。
The Stirling
前記駆動機構36は、前記ピストン35の基端に接続体35Aによって接続されていると共に前記シリンダ27の基端側の外周に同軸状に延設された短筒状の枠37と、この枠37の先端側に固定された短円筒状の永久磁石38と、この永久磁石38の外周に近接して設けられた環状の電磁コイル39と、前記永久磁石38の内周に近接して設けられた導磁部40とで構成されている。そして、前記ピストン35に枠37を接続させる接続体35Aには、前記ピストン35の動作を制御するための第一の板バネ41が接続されている。更に、前記ディスプレイサー28の基端側には、このディスプレイサー28の動作を制御するためのロッド42の一端が接続されていると共に、このロッド42の他端には第二の板バネ43が接続されている。なお、前記ロッド42は前記ピストン35を貫通して延びている。また、前記一対の板バネ41,43は、前記胴部23内において前記シリンダ27の基端側の外部に配置されていると共に、前記第一の板バネ41よりも第二の板バネ43が前記シリンダ7の基端側から離れた位置に配置されている。なお、前記電磁コイル39は電磁コア44に巻かれるように設けられていると共に、この電磁コア44は前記電磁コイル39等と共に一体化されている。
The
なお、前記ケーシング21の円筒部22の基部24外周には、外部放熱フィン45が伝熱的に取り付けられている。また、前記円筒部22の先端部26外周には、前記凝縮器9が伝熱的に取り付けられている。更に、前記ケーシング21の胴部23の外側には、振動吸収ユニット46が前記シリンダ27、ディスプレイサー28及びピストン35と略同軸となるように設けられている。
An external
次に、本実施例の作用について、図4に基づいて説明する。まず、使用者は前記温度設定手段17を操作して前記スターリング冷凍機本体8を作動させる。このスターリング冷凍機本体8の電磁コイル39に、前記冷凍機制御回路部14によって交流電流を流すと、交番磁界が発生し、この交番磁界によって、前記永久磁石38を軸方向に往復動させる力が発生する。この力によって、前記ピストン35が前記シリンダ27内で軸方向に往復動する。前記ピストン35が前記ディスプレイサー28に接近する方向に移動すると、前記ピストン35と前記ディスプレイサー28との間に形成された前記圧縮室C内の気体が圧縮されて前記連通孔31、前記放熱フィン33、前記再生器30、前記吸熱フィン32、前記隙間29を通って前記ディスプレイサー28の先端と前記円筒部22の先端部26の間に形成された前記膨張室Eに至ると共に、前記ディスプレイサー28を押し下げる。一方、前記ピストン35が前記ディスプレイサー28から離間する方向に移動すると、前記圧縮室Cの内部が負圧となり、前記気体が前記膨張室Eから前記隙間29、前記吸熱フィン32、前記再生器30、前記放熱フィン33、前記連通孔31を通って前記シリンダ27内の前記圧縮室Cに還流し、これにより、前記ディスプレイサー28を押し上げる。このような工程中において二つの等温変化と等体積変化とからなる可逆サイクルが行われて、前記シリンダ27の先端外周に取り付けられた前記吸熱フィン32は低温となり、前記凝縮器9を冷却する。一方、前記基部24の外周に取り付けられた外部放熱フィン45は高温となる。そして、前記スターリング冷凍機本体8は、前記電磁コイル39に入力する交流電流の周波数を保ったまま電力値を調節することで、前記ピストン35及びディスプレイサー28の振動数が所定値に保たれたまま、これらピストン35及びディスプレイサー28の振幅が変化し、前記スターリング冷凍機本体8の冷凍能力が調節される。そして、前記ピストン35及びディスプレイサー28の所定振動数の振動が、前記振動吸収ユニット46によって吸収できるようになっている。
Next, the effect | action of a present Example is demonstrated based on FIG. First, the user operates the temperature setting means 17 to operate the Stirling refrigerator
そして、前記スターリング冷凍機本体8の先端部26に生じた冷熱は、前記凝縮器9に移動し、この凝縮機9内の冷媒を凝縮させる。この凝縮された冷媒は、前記液体管10から排出されて流下し、前記蒸発管11内で再び気化し、前記気体管12から再び凝縮器9に戻る。そして、前記冷媒が前記蒸発管11内で気化する際に、前記容器5、ひいてはこの容器5の内部空間の熱が気化熱として奪われることで、前記蒸発管11と接触した前記容器5、ひいてはこの容器5の内部空間が冷却される。
Then, the cold heat generated at the tip portion 26 of the Stirling refrigerator
前記冷却庫1の容器5の冷却の初期段階においては、前記スターリング冷凍機本体8に最大定格電力Wamaxが入力される。そして、前記制御回路3が前記温度センサ16からの庫内温度Dの温度信号を参照することで、前記冷凍機制御回路部14によって単位時間Ta毎に、単位電力Wa刻みという制御ステップで前記スターリング冷凍機本体8に入力される電力が制御される。例えば、単位時間Taが600秒、単位電力Waが2W、最大定格電力Wamaxが40Wである場合、前記制御回路3は、冷却の初期段階において、前記スターリング冷凍機本体8に40Wの交流電力を入力し、600秒毎に前記温度センサ16からの温度信号を参照しながら入力電力を2W刻みで制御する。
In the initial stage of cooling the
そして、前記冷却庫1の容器5の温度が、前記温度設定手段17によって設定された温度近傍の恒温域になると、前記制御回路3のヒータ制御回路部15によって、前記ヒータ13に電力が入力される。そして、前記制御回路が前記温度センサ16からの庫内温度Dの温度信号を参照することで、前記ヒータ制御回路部15によって単位時間Tb毎に、単位電力Wb刻みという制御ステップで前記ヒータ13に入力される電力が制御される。なお、前記スターリング冷凍機本体8の制御の単位時間Ta及び単位電力Waは、前記ヒータの制御の単位時間Tb及び単位電力Wbと比較すると、Ta=mTb(mは自然数),Wa=nWb(nは自然数)である。また、前記ヒータ13の最大定格電力Wbmaxは、前記スターリング冷凍機本体8の制御の単位電力Waと同じに設定されている。即ち、前記スターリング冷凍機本体8が上述のように制御される場合、例えば単位時間Tbを60秒、単位電力Wbを0.1W、最大定格電力Wbmaxを2Wと設定する。そして、この例では、前記冷凍機制御回路部14は、前記スターリング冷凍機2だけで冷却した場合に前記容器5内の温度が設定温度以下となる2W刻みで設定される電力のうち、最も小さい電力Waxで前記スターリング冷凍機本体8を駆動する。同時に、前記ヒータ制御回路部15は、0.1W刻みで設定される電力Wbxを前記ヒータ13に入力する。これによって、前記冷却庫1の容器5の内部空間は、恒温域において、前記スターリング冷凍機本体8に入力される電力と前記ヒータ13に入力される電力との差分の電力(Wax−Wbx)で、前記スターリング冷凍機2によって冷却されることとほぼ等価となる。そして、この例では、前記スターリング冷凍機本体8の制御の単位時間Ta(=600秒)の間に、前記ヒータ13の制御の単位時間Tb(=60秒)が10回あるので、前記スターリング冷凍機本体8に入力される電力を変動させる以前に、前記ヒータ13によって前記容器5内の温度を微調整して前記スターリング冷凍機本体8に入力する電力を変動させる必要がないように制御することで、恒温域において前記スターリング冷凍機本体8のピストン35及びディスプレイサー38の振幅をほぼ一定とし、前記スターリング冷凍機本体8のピストン35及びディスプレイサー38の振幅が変化する際に発生する「うなり」等の騒音を、少なくとも恒温域において抑えることができる。
When the temperature of the
即ち、前記スターリング冷凍機本体8の物理的に往復動する前記ピストン35及びディスプレイサー38の振幅を電力によって細かく制御することは困難であり、仮に前記ピストン35及びディスプレイサー38の振幅を電力によって細かく制御したとしても、制御回路3のコストが上昇するばかりでなく、前記ピストン35及びディスプレイサー38の振幅が変化する度に騒音が発生してしまうが、電力を細かく制御することが容易なヒータ13を前記ヒータ制御回路部15によって同時に作動させることで、安価な制御回路3によって、恒温域において前記スターリング冷凍機本体8の騒音を抑えると同時に、実質的に前記ピストン35及びディスプレイサー38の振幅を細かく制御して前記冷却庫1の容器5内の温度を精密に制御することと同等の効果を得ることができる。そしてこの際、前記スターリング冷凍機本体8とヒータ13の制御の単位時間をTa=mTb(mは自然数)としたことで、前記スターリング冷凍機本体8の制御の単位時間Ta内で前記ヒータが複数回制御されることになり、前記スターリング冷凍機本体8への入力電力をなるべく変動させないように前記ヒータ13によって前記容器5内の温度を精密に調節することができるので、恒温域において前記スターリング冷凍機本体8のピストン35及びディスプレイサー38の振幅をほぼ一定に保って騒音の発生を抑えることができる。
That is, it is difficult to finely control the amplitude of the
なお、本例では、前記スターリング冷凍機2とヒータ13との合計消費電力がWax+Wbxとなり、冷却のための消費電力Wax−Wbxに対して2Wbx分の電力が余分に消費されていることになるが、Wbx自体が最大2W(最小0.1W)程度であり、前記スターリング冷凍機2の消費電力に対して比較的小さいので、冷却に対する余分な消費電力を低く抑えることができる。
In this example, the total power consumption of the
以上のように、前記実施例では、制御回路3の冷凍機制御回路部14によって粗い制御ステップでスターリング冷凍機2への入力電力を制御すると共に、前記制御回路3のヒータ制御回路部15によって細かい制御ステップでヒータ13への入力電力を制御することで、入力電力の微調整による冷却能力の微調整が困難なスターリング冷凍機2を用いながら、前記冷却庫1内の温度を精密に制御することができるものである。
As described above, in the embodiment, the input power to the
また、前記実施例では、前記スターリング冷凍機2の制御の単位時間Taよりも前記ヒータ13の制御の単位時間Tbを小さく設定し、前記スターリング冷凍機2の制御の単位時間Ta内で前記ヒータ13の制御が複数回行われるように構成したものであり、前記冷凍機制御回路部14が前記スターリング冷凍機2に入力される電力を変動させる以前に、前記スターリング冷凍機2への入力電力をなるべく変動させないように前記ヒータ制御回路部15によって前記ヒータ13で前記容器5内の温度を精密に調節することができるので、恒温域において前記スターリング冷凍機2からの騒音の発生を抑えることができるものである。
In the embodiment, the control unit time Tb of the
また、前記実施例では、前記スターリング冷凍機2の制御の単位電力Waよりも前記ヒータ13の制御の単位電力Wbを小さく設定することで、前記スターリング冷凍機2の粗い単位電力Wa刻み以下の細かい単位電力刻みで前記冷却庫1内を冷却することができる。
Moreover, in the said Example, by setting the unit power Wb of the control of the said
なお、本発明は以上の実施例に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。例えば、上記実施例において、前記スターリング冷凍機の制御の単位時間は前記ヒータの制御の単位時間の整数倍であるが、要は前記スターリング冷凍機の制御の単位時間内で前記ヒータの制御が複数回行われればよく、即ちTa>2Tbという条件を満たしていればよい。更に、上記実施例では、スターリング冷凍機の単位時間と単位電力という二つの制御ステップに対してヒータの単位時間と単位電力という二つの制御ステップを何れも細かく設定したが、図5のように、Wa=Wb,Ta>>Tbとしてもよく、また、図6のように、Wa>>Wb,Ta=Tbとしてもよい。さらに、単位電力Waが単位電力Wbの整数倍でなくともよい。 In addition, this invention is not limited to the above Example, A various deformation | transformation is possible within the range of the summary of invention. For example, in the above embodiment, the unit time for controlling the Stirling refrigerator is an integral multiple of the unit time for controlling the heater, but in short, there are a plurality of heater controls within the unit time for controlling the Stirling refrigerator. It suffices if the conditions are satisfied, that is, the condition that Ta> 2Tb is satisfied. Furthermore, in the above embodiment, the two control steps of the unit time and the unit power of the heater are finely set with respect to the two control steps of the unit time and the unit power of the Stirling refrigerator, but as shown in FIG. Wa = Wb, Ta >> Tb, or Wa >> Wb, Ta = Tb as shown in FIG. Further, the unit power Wa may not be an integral multiple of the unit power Wb.
1 冷却庫
2 スターリング冷凍機
3 制御回路
13 ヒータ
14 冷凍機制御回路部
15 ヒータ制御回路部
Ta Tb 単位時間(制御ステップ)
Wa Wb 単位電力(制御ステップ)
1
13 Heater
14 Refrigerator control circuit
15 Heater control circuit section Ta Tb Unit time (control step)
Wa Wb Unit power (control step)
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JP2004050496A Withdrawn JP2005241113A (en) | 2004-02-25 | 2004-02-25 | Isothermal refrigeration device and its temperature control method |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007092677A (en) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Casio Comput Co Ltd | Pump device |
EP2146163A3 (en) * | 2008-07-10 | 2011-12-28 | DOMETIC S.a.r.l. | Blood storage device, blood bank storage system and method for operating a blood bank storage system |
CN110671852A (en) * | 2019-08-19 | 2020-01-10 | 陈华杰 | Self-service retail equipment of fast frozen meat |
-
2004
- 2004-02-25 JP JP2004050496A patent/JP2005241113A/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN110671852B (en) * | 2019-08-19 | 2021-11-19 | 葛旭俊 | Self-service retail equipment of fast frozen meat |
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Legal Events
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