JPH02114573A - 熱電素子駆動方法 - Google Patents
熱電素子駆動方法Info
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- JPH02114573A JPH02114573A JP63267086A JP26708688A JPH02114573A JP H02114573 A JPH02114573 A JP H02114573A JP 63267086 A JP63267086 A JP 63267086A JP 26708688 A JP26708688 A JP 26708688A JP H02114573 A JPH02114573 A JP H02114573A
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- thermoelectric
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 11
- 230000010365 information processing Effects 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
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- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
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Landscapes
- Control Of Temperature (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は温度制御手段として熱電素子を利用する熱電素
子駆動方法に関するものである。
子駆動方法に関するものである。
従来の熱電素子駆動方法は第７図に示すように温度制御
対象１に直接もしくはその近傍に温度検出用の検温素子
２を配置し、この検温素子２により検出された温度Ｔ、
と目標温度Ｔ。との間でＰＩＤ制御等により熱電モジュ
ール３の駆動電流値Ｉが決定されていた。
対象１に直接もしくはその近傍に温度検出用の検温素子
２を配置し、この検温素子２により検出された温度Ｔ、
と目標温度Ｔ。との間でＰＩＤ制御等により熱電モジュ
ール３の駆動電流値Ｉが決定されていた。
熱電モジュール３が吸、放熱する熱ＲＱは、熱電モジュ
ール３の駆動電流値■とある関数で示される関係にある
が、熱量Ｑが物質内を移動するとその物質に固有の熱伝
導率（Ｗ／ｃｍ”ｃ）により温度差へＴが生じ、また熱
の伝導に遅れ時間等が生じ制御性が悪くなっていたし、
同時に、熱電モジュール３の温度制御面４内で温度分布
が生じていた。
ール３の駆動電流値■とある関数で示される関係にある
が、熱量Ｑが物質内を移動するとその物質に固有の熱伝
導率（Ｗ／ｃｍ”ｃ）により温度差へＴが生じ、また熱
の伝導に遅れ時間等が生じ制御性が悪くなっていたし、
同時に、熱電モジュール３の温度制御面４内で温度分布
が生じていた。
本発明は上記の事情に鑑みなされたものであって、その
第１の目的とするところは、熱電モジュールの温度制御
面内に温度分布が生じるような場合であっても温度制御
対象を正確に制御することが可能な熱電素子駆動方法を
提供することにある。
第１の目的とするところは、熱電モジュールの温度制御
面内に温度分布が生じるような場合であっても温度制御
対象を正確に制御することが可能な熱電素子駆動方法を
提供することにある。
また、本発明の第２の目的とするところは、検温素子を
複数使用することにより多点情報を得、それにより温度
差へＴが生じてもそれを演算することにより、より高い
制御を実現しまた同時に熱電モジュールの温度制御面の
温度分布も知ることができる熱電素子駆動方法を提供す
ることにある。
複数使用することにより多点情報を得、それにより温度
差へＴが生じてもそれを演算することにより、より高い
制御を実現しまた同時に熱電モジュールの温度制御面の
温度分布も知ることができる熱電素子駆動方法を提供す
ることにある。
また、本発明の第３の目的とするところは温度制御面の
温度分布を積極的に活用することかできる熱電素子駆動
方法を提供することにある。
温度分布を積極的に活用することかできる熱電素子駆動
方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段及び作用〕上記の第１の目
的を達成するために本発明は、Ｐ型、Ｎ型半導体を少な
くとも１対以上で構成する熱電モジュールの志度制御面
に温度制御対象を設けたものにおいて、温度制御を行わ
せるため複数の検温素子を配置し、前記複数の検温素子
からの温度情報により前記熱電モジュールを、駆動する
ようにした。
的を達成するために本発明は、Ｐ型、Ｎ型半導体を少な
くとも１対以上で構成する熱電モジュールの志度制御面
に温度制御対象を設けたものにおいて、温度制御を行わ
せるため複数の検温素子を配置し、前記複数の検温素子
からの温度情報により前記熱電モジュールを、駆動する
ようにした。
また、上記の第２の目的を達成するために本発明は、請
求項（１）記載の熱電素子駆動方法において、コントロ
ーラで、複数の検温素子からの温度情報で温度制御対象
を目標の温度になさしめる情報処理を行った。
求項（１）記載の熱電素子駆動方法において、コントロ
ーラで、複数の検温素子からの温度情報で温度制御対象
を目標の温度になさしめる情報処理を行った。
また、上記の第３の目的を達成するために本発明は、請
求項（１）記載の熱電素子駆動方法において、熱電モジ
ュールを、一端を温度制御面になし、この温度制御面の
温度制御を少なくとも１対以上のＰ型、Ｎ型半導体で行
わせ、１ＭＡ度制御対象を目的の温度となるように構成
した。
求項（１）記載の熱電素子駆動方法において、熱電モジ
ュールを、一端を温度制御面になし、この温度制御面の
温度制御を少なくとも１対以上のＰ型、Ｎ型半導体で行
わせ、１ＭＡ度制御対象を目的の温度となるように構成
した。
以下、本発明の実施例を第１図乃至第６図に基づいて説
明する。第１図に本発明に係る熱電素子駆動方法に用い
る熱電素子駆動装置の構成を示し、同図中１０は熱電モ
ジュールである。
明する。第１図に本発明に係る熱電素子駆動方法に用い
る熱電素子駆動装置の構成を示し、同図中１０は熱電モ
ジュールである。
この熱電モジュール１０は、第２図に示すようにＰ型半
導体１１とＮ型半導体１２とこれら半導体１１．１２に
電流を導入し且つ半導体１１゜１２を結ぶ金属片１３上
で基本対を構成し、この基本対を少なくとも１つ以上、
電気絶縁性が高く熱伝導性の良い基板１４ではさんで構
成しである。そして、熱電モジュール１０の一端の基板
１４が一枚構成で温度制御面１５になされている。この
温度制御面１５には、温度Ｔｏに制御したい温度制御対
象１６が配置してあり、また、温度制御面１５には複数
個の検温素子１７−１．１７−２．１７−３が配置しで
ある。
導体１１とＮ型半導体１２とこれら半導体１１．１２に
電流を導入し且つ半導体１１゜１２を結ぶ金属片１３上
で基本対を構成し、この基本対を少なくとも１つ以上、
電気絶縁性が高く熱伝導性の良い基板１４ではさんで構
成しである。そして、熱電モジュール１０の一端の基板
１４が一枚構成で温度制御面１５になされている。この
温度制御面１５には、温度Ｔｏに制御したい温度制御対
象１６が配置してあり、また、温度制御面１５には複数
個の検温素子１７−１．１７−２．１７−３が配置しで
ある。
これら検温素子１７−１．１７−２．１７−３はリード
線２０−１．２０−２．２０−３を介してコントローラ
１８の入力端に接続してあり、コントローラ１８の出力
側は熱電モジュール駆動電流発生器１９の入力側に接続
してあり、この熱電モジュール駆動電流発生器１９の出
力側はリード線２１−１．２１−２を介して金属片１３
に接続しである。
線２０−１．２０−２．２０−３を介してコントローラ
１８の入力端に接続してあり、コントローラ１８の出力
側は熱電モジュール駆動電流発生器１９の入力側に接続
してあり、この熱電モジュール駆動電流発生器１９の出
力側はリード線２１−１．２１−２を介して金属片１３
に接続しである。
次に熱電素子駆動方法を説明する。
２点に温度Ｔｏに制御したい温度制御対象１６が有ると
する。放射線損失など無視し、熱は熱電モジュール１０
の温度制御面１５に沿って伝導すると考える。このとき
、外部温度（温度制御面１５の終端温度）をＴ１とする
と、目標）Ｈ度Ｔ。と外部温度Ｔ、の間の２点との距離
ｒ′ｒ１．ｒ２．ｒ３の関係より導かれる温度か検温素
子１７−１； １７−２．１７−３により検出される（
第５図参照）。
する。放射線損失など無視し、熱は熱電モジュール１０
の温度制御面１５に沿って伝導すると考える。このとき
、外部温度（温度制御面１５の終端温度）をＴ１とする
と、目標）Ｈ度Ｔ。と外部温度Ｔ、の間の２点との距離
ｒ′ｒ１．ｒ２．ｒ３の関係より導かれる温度か検温素
子１７−１； １７−２．１７−３により検出される（
第５図参照）。
検温素子１７−１．１７−２．１７−３の出力はコント
ローラ１８に入力され、コントローラ１８では目標温度
Ｔ。との差などから適当な熱電モジュール１０の駆動電
流値Ｉを決定し、熱電モジュール駆動電流発生器１９に
指令を出すことで熱電モジュール１０が駆動される。
ローラ１８に入力され、コントローラ１８では目標温度
Ｔ。との差などから適当な熱電モジュール１０の駆動電
流値Ｉを決定し、熱電モジュール駆動電流発生器１９に
指令を出すことで熱電モジュール１０が駆動される。
なお、現実には、放射熱によって第５図に表示される温
度は線形関係が保たれないが、多点計測により温度制御
対象１６の温度を推定かつ制御することができる。コン
トローラ１８には推定機能をもたせることが可能である
。また推定でなく単純な方法例えば、多点の平均を取る
ことでも良く、これと目標温度Ｔｏとの比例、微分、積
分等のいずれかもしくは全部の制御方法により熱電モジ
ュール１０の駆動電流値■を決定すれば良い。
度は線形関係が保たれないが、多点計測により温度制御
対象１６の温度を推定かつ制御することができる。コン
トローラ１８には推定機能をもたせることが可能である
。また推定でなく単純な方法例えば、多点の平均を取る
ことでも良く、これと目標温度Ｔｏとの比例、微分、積
分等のいずれかもしくは全部の制御方法により熱電モジ
ュール１０の駆動電流値■を決定すれば良い。
温度制御面１５の温度分布は無い方が制御性は良いが複
数の温度制御対象が温度制御面１５上に配置されること
は温度分布を生じる原因となる。
数の温度制御対象が温度制御面１５上に配置されること
は温度分布を生じる原因となる。
このとき、熱電モジュール１０の基本対が独立もしくは
■独立に駆動させることにより温度の／Ｉｉを有利に活
用することができる。
■独立に駆動させることにより温度の／Ｉｉを有利に活
用することができる。
例えば第６図に示すように温度制御対象１６ａ。
１６ｂにおいてうばう必要のある熱量がそれぞれＱｌ、
Ｑ２であり、Ｑｌ ＜０２の関係にあるとすると一つの
検温素子で温度ａｌｌｌ定するとき、そのδＰ１温値は
どちらか一方に重点を置くことになり、同時に制御する
ことはできない。
Ｑ２であり、Ｑｌ ＜０２の関係にあるとすると一つの
検温素子で温度ａｌｌｌ定するとき、そのδＰ１温値は
どちらか一方に重点を置くことになり、同時に制御する
ことはできない。
そこで、例えば同一の温度制御面１５上に複数の検温素
子１７−１．１７−２．１７−３を置き、温度制御対象
１６ａ、１．６ｂをそれぞれ目標温度Ｔｏに制御するよ
うにそれぞれの熱電モジュール１０に、駆動する電流Ｉ
、、Ｉ２を流すことができる。またそれぞれの熱結合状
態を検出するように検温素子１７−１．１７−２゜１７
−３を配置することにより、完全独立（熱電モジュール
１０、検温素子１７−１．１７−２．１７−３．駆動電
源が独立して置かれる）しているよりも、有効に動作す
る。
子１７−１．１７−２．１７−３を置き、温度制御対象
１６ａ、１．６ｂをそれぞれ目標温度Ｔｏに制御するよ
うにそれぞれの熱電モジュール１０に、駆動する電流Ｉ
、、Ｉ２を流すことができる。またそれぞれの熱結合状
態を検出するように検温素子１７−１．１７−２゜１７
−３を配置することにより、完全独立（熱電モジュール
１０、検温素子１７−１．１７−２．１７−３．駆動電
源が独立して置かれる）しているよりも、有効に動作す
る。
なお、複数の検温素子１７−１．１７−２゜１７−３は
、直接に温度制御対象１６．１６ａ。
、直接に温度制御対象１６．１６ａ。
１６ｂに取り付けるようにしてもよい。
以上詳述したように、本発明に係る熱電素子駆動方法は
Ｐ型、Ｎ型半導体を少なくとも１対以上で構成する熱電
モジュールの温度制御面に温度制御対象を設けたものに
おいて、温度制御を行わせるため複数の検温素子を配置
し、前記複数の検温素子からの温度情報により前記熱電
モジュールを駆動させるようにしたことを特徴とするも
のである。
Ｐ型、Ｎ型半導体を少なくとも１対以上で構成する熱電
モジュールの温度制御面に温度制御対象を設けたものに
おいて、温度制御を行わせるため複数の検温素子を配置
し、前記複数の検温素子からの温度情報により前記熱電
モジュールを駆動させるようにしたことを特徴とするも
のである。
したがって、検温素子を複数使用することにより多点情
報を得て、これにより熱電モジュールの温度制御面内に
温度分布が生じるような場合であっても温度制御対象を
正確に制御することができる。
報を得て、これにより熱電モジュールの温度制御面内に
温度分布が生じるような場合であっても温度制御対象を
正確に制御することができる。
また、本発明は請求項（１）記載の熱電索子駆動方法に
おいて、複数の検温素子からの温度情報で温度制御対象
を目標の温度になさしめる情報処理のコントローラを備
えるようにしたものである。
おいて、複数の検温素子からの温度情報で温度制御対象
を目標の温度になさしめる情報処理のコントローラを備
えるようにしたものである。
したがって、検温素子を複数使用することにより多点情
報を得、それにより温度差△Ｔが生じてもそれを演算す
ることにより、より高い制御を実現しまた同時に熱電モ
ジュールの温度制御面の温度分布も知ることができる。
報を得、それにより温度差△Ｔが生じてもそれを演算す
ることにより、より高い制御を実現しまた同時に熱電モ
ジュールの温度制御面の温度分布も知ることができる。
また、本発明は、請求項（１）記載の熱電素子駆動方法
において、熱電モジュールを、一端を温度制御面になし
、この温度制御面の温度制御を少なくとも１対以上のＰ
型、Ｎ型半導体で行わせ、温度制御対象を目的の温度と
なるように構成したものである。
において、熱電モジュールを、一端を温度制御面になし
、この温度制御面の温度制御を少なくとも１対以上のＰ
型、Ｎ型半導体で行わせ、温度制御対象を目的の温度と
なるように構成したものである。
したがって、熱電モジュールの構成まで含め改浮するこ
とにより温度制御面の温度分布を積極的に活用すること
もできる。
とにより温度制御面の温度分布を積極的に活用すること
もできる。
第１図は本発明方法における熱電素子駆動装置の構成説
明図−第２図は熱電モジュールの構成部材の説明図、第
３図は熱電モジュールの構成説明図、第４図は温度制御
面における温度制御対象と検温素子との配置の説明図、
第５図は温度特性図、第６図は本発明の他の実施例にお
ける熱電素子駆動装置の一部省略した構成説明図、第７
図は従来の熱電素子駆動法における駆動装置の構成説明
図である。 １０は熱電モジュール、１１はＰ型半導体、１２はＮ型
半導体、１３は金属片、１４は基板、１５は温度制御面
、１６は温度制御対象、１７−１．１７−２．１７−３
は検温素子。 第 図 第 図 第 図
明図−第２図は熱電モジュールの構成部材の説明図、第
３図は熱電モジュールの構成説明図、第４図は温度制御
面における温度制御対象と検温素子との配置の説明図、
第５図は温度特性図、第６図は本発明の他の実施例にお
ける熱電素子駆動装置の一部省略した構成説明図、第７
図は従来の熱電素子駆動法における駆動装置の構成説明
図である。 １０は熱電モジュール、１１はＰ型半導体、１２はＮ型
半導体、１３は金属片、１４は基板、１５は温度制御面
、１６は温度制御対象、１７−１．１７−２．１７−３
は検温素子。 第 図 第 図 第 図
Claims (3)
- （１）Ｐ型、Ｎ型半導体を少なくとも１対以上で構成す
る熱電モジュールの温度制御面に温度制御対象を設けた
ものにおいて、温度制御を行わせるため複数の検温素子
を配置し、前記複数の検温素子からの温度情報により前
記熱電モジュールを駆動させることを特徴とする熱電素
子駆動方法。 - （２）複数の検温素子からの温度情報で温度制御対象を
目標の温度になさしめる情報処理のコントローラを有す
る請求項（１）記載の熱電素子駆動方法。 - （３）熱電モジュールを、一端を温度制御面になし、こ
の温度制御面の温度制御を少なくとも１対以上のＰ型、
Ｎ型半導体で行わせ、温度制御対象を目的の温度となる
ように構成した請求項（１）記載の熱電素子駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63267086A JPH02114573A (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 熱電素子駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63267086A JPH02114573A (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 熱電素子駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02114573A true JPH02114573A (ja) | 1990-04-26 |
Family
ID=17439846
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63267086A Pending JPH02114573A (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 熱電素子駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02114573A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140063659A (ko) * | 2011-08-01 | 2014-05-27 | 꼼미사리아 아 레네르지 아토미끄 에뜨 옥스 에너지스 앨터네이티브즈 | 열류계들을 사용하여 핫 스팟들을 국부화하는 디바이스 |
-
1988
- 1988-10-25 JP JP63267086A patent/JPH02114573A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140063659A (ko) * | 2011-08-01 | 2014-05-27 | 꼼미사리아 아 레네르지 아토미끄 에뜨 옥스 에너지스 앨터네이티브즈 | 열류계들을 사용하여 핫 스팟들을 국부화하는 디바이스 |
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