JPH07234034A - 熱電変換装置 - Google Patents

熱電変換装置

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JPH07234034A
JPH07234034A JP6028554A JP2855494A JPH07234034A JP H07234034 A JPH07234034 A JP H07234034A JP 6028554 A JP6028554 A JP 6028554A JP 2855494 A JP2855494 A JP 2855494A JP H07234034 A JPH07234034 A JP H07234034A
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JP
Japan
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heat
thermoelectric conversion
conversion element
surface side
temperature
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JP6028554A
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English (en)
Inventor
Michiharu Okazaki
崎 道 春 岡
Hisanori Ozawa
澤 久 紀 小
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2321/00Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
    • F25B2321/02Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effects; using Nernst-Ettinghausen effects
    • F25B2321/021Control thereof
    • F25B2321/0212Control thereof of electric power, current or voltage
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/70Efficient control or regulation technologies, e.g. for control of refrigerant flow, motor or heating

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱電変換素子の耐久性を向上させること。 【構成】 第1及び第2の温度検出手段(4,5)によ
り熱電変換素子(1)の吸熱面(11)側及び放熱面
(12)側の温度を検出し、制御手段(6)により検出
された吸熱面(11)側の温度と放熱面(12)側の温
度を比較して比較算出された値に基づいて吸熱面(1
1)側の温度と放熱面側(12)の温度との差が一定範
囲内になるように熱電変換素子(1)への通電量又は放
熱面側の放熱量を制御するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は熱電変換装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の熱電変換装置としては、
実開昭58−46077号公報に示されるものが知られ
ている。これは、吸熱面及び放熱面を持つ熱電変換素子
を有し、熱電変換素子への通電により吸熱面を吸熱作用
及び放熱面を放熱作用させると共に熱電変換素子の放熱
面側をフアンで冷却して熱電変換素子の放熱作用を促進
させることにより熱電変換素子の吸熱作用を促進させる
ものであつて、熱電変換素子への通電量及びフアンの作
動状態を制御することで、熱電変換素子の吸熱作用を制
御していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した熱電
変換装置では、熱電変換素子の吸熱作用が大きくなるよ
うに制御すると、吸熱面側がより低温となり且つ放熱面
側がより高温となることから熱電変換素子の吸熱面側と
放熱面側との温度差が大きくなる。これにより、熱電変
換素子に熱歪が起こり、繰り返し作動等、作動頻度によ
つては熱電変換素子の耐久性を著しく損なうこととな
る。
【0004】故に、本発明は、熱電変換素子の耐久性を
向上させることを、その技術的課題とするものである。
【0005】
【発明の構成】
【0006】
【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るために本発明において講じた技術的手段は、熱電変換
素子の吸熱面側及び放熱面側の温度を検出する第1及び
第2の温度検出手段と、該第1及び第2の温度検出手段
により検出された前記熱電変換素子の吸熱面側及び放熱
面側の温度を比較し該比較算出された値に基づいて前記
吸熱面側の温度と前記放熱面側の温度との差が一定範囲
内になるように前記熱電変換素子への通電量又は前記放
熱面側の放熱量を制御する制御手段を有したことであ
る。
【0007】
【作用】上記技術的手段によれば、制御手段によつて熱
電変換素子の吸熱面側と放熱面側との温度差が一定範囲
となるように制御される。よつて、熱電変換素子に熱歪
が起こりにくくなり、熱電変換素子の耐久性が向上す
る。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
【0009】図1に示されるように、ペルチエ素子(サ
ーモモジユール)1は、一方側面に吸熱面11及び他方
側面に放熱面12が形成されるものである。このペルチ
エ素子1の吸熱面11には吸熱部材2が放熱面12には
放熱部材3が固着される。吸熱部材2は、アルミ材等の
熱伝導性の良い材料よりなり、表面に吸熱作用面21a
が形成される矩形形状の作用部21及び作用部21の裏
面中央部に位置する矩形形状の取付部22が一体に形成
されたものであつて、取付部22でペルチエ素子1の吸
熱面21に伝熱的に接着固定されている。放熱部材3
は、アルミ材等の熱伝導性の良い材料よりなり、表面に
フイン形状の放熱作用面31aが形成される矩形形状の
作用部31及び作用部31の裏面中央部に位置する矩形
形状の取付部32が一体に形成されたものであつて、取
付部32でペルチエ素子1の放熱面12に伝熱的に接着
固定されている。この吸熱部材2の吸熱作用面21a及
び放熱部材3の放熱作用面31aには、この作用面21
a,31aの温度を夫々検出する温度センサ4,5が夫
々固定されている。又、この吸熱部材2と放熱部材3と
の間には両者間を断熱・補強するためのハニカム形状の
断熱・強度部材5が取付部31,42周りで配設されて
いる。更に、放熱部材3の近傍には図示はしないが放熱
部材3を冷却するための電動フアン6が配設されてい
る。
【0010】図2に示されるように、制御回路6はEC
U(マイクロコンピユータ)61を主要な構成としてい
る。このECUの入力ポートP1にはペルチエ素子1及
びフアン6の作動を支持するスイツチ7が接続さてお
り、さらに、入力ポートP2には温度センサ4が、入力
ポートP3には温度センサ5が夫々接続されている。
又、ECU61の出力ポートP4には駆動回路62を介
してペルチエ素子1が、入力ポートP5には駆動回路6
3を介して電動フアン6が夫々接続されている。尚、E
CU61及び駆動回路62,63には交流電源が供給さ
れている。
【0011】上記した構成の熱電変換装置の作動の第1
の実施例を図3に示されるフローチヤートに基づいて説
明する。
【0012】ステツプS1でスイツチ7がオン状態であ
るか否かが入力ポートP1に入力される信号に基づいて
判断される。スイツチ7がオン状態とされると、ステツ
プS2でペルチエ素子1及び電動フアン6が出力ポート
P4,P5からの信号に基づいて駆動回路62,63に
より通電作動させられ、ペルチエ素子1は通電量に応じ
て吸熱面11が吸熱作用及び放熱面12が放熱作用し、
電動フアン6は通電量に応じて放熱部材3を冷却する。
尚、スイツチ7がオン状態でないと判断されるとスイツ
チ7がオン状態と判断されるまでステツプS1を繰り返
す。この後、ステツプS3で温度センサ4,5により吸
熱部材2の吸熱作用面21a及び放熱部材3の放熱作用
面31aの温度が検出されて入力ポートP2,P3に夫
々入力され、ステツプS4で入力ポートP2,P3に入
力された値A,Bの差(絶対値)が所定値Cより大きい
か否かが判断される。値Aと値Bの差が所定値Cより大
きいつまり吸熱面11側と放熱面12側との温度差が大
きいと判断されると、ステツプS5でペルチエ素子1の
通電量が出力ポートP4からの信号に基づいて低下させ
られ、吸熱面11の吸熱作用及び放熱面12の放熱作用
が抑えられる。尚、値Aと値Bの差が所定値C以下つま
り吸熱面11側と放熱面12側との温度差が小さいと判
断されると、ステツプS5を実行せずにステツプS6が
実行される。
【0013】この後、ステツプS6でスイツチ7がオフ
状態であるか否かが入力ポートP1に入力される信号に
基づいて判断され、スイツチ7がオフ状態でされると、
ステツプS7でペルチエ素子1及び電動フアン6が出力
ポートP4,P5からの信号に基づいて駆動回路62,
63により停止させられて、処理が終了し、スイツチ7
がオフ状態でないと判断されるとスイツチ7がオン状態
と判断されるまでステツプS2,S3,S4,(S
5),S6を繰り返す。
【0014】上記した構成の熱電変換装置の作動の第2
の実施例を図4に示されるフローチヤートに基づいて説
明する。
【0015】ステツプS11でスイツチ7がオン状態で
あるか否かが入力ポートP1に入力される信号に基づい
て判断される。スイツチ7がオン状態とされると、ステ
ツプS12でペルチエ素子1及び電動フアン6が出力ポ
ートP4,P5からの信号に基づいて駆動回路62,6
3により通電作動させられ、ペルチエ素子1は通電量に
応じて吸熱面11が吸熱作用及び放熱面12が放熱作用
し、電動フアン6は通電量に応じて放熱部材3を冷却す
る。尚、スイツチ7がオン状態でないと判断されるとス
イツチ7がオン状態と判断されるまでステツプS11を
繰り返す。この後、ステツプS13で温度センサ4,5
により吸熱部材2の吸熱作用面21a及び放熱部材3の
放熱作用面31aの温度が検出されて入力ポートP2,
P3に夫々入力され、ステツプS14で入力ポートP
2,P3に入力された値A,Bの差が所定値Cより大き
いか否かが判断される。値Aと値Bの差が所定値Cより
大きいつまり吸熱面11側と放熱面12側との温度差が
大きいと判断されると、ステツプS15で電動フアン6
の通電量が出力ポートP4からの信号に基づいて増加さ
せられ、放熱面12側がより冷却される。尚、値Aと値
Bの差が所定値C以下つまり吸熱面11側と放熱面12
側との温度差が小さいと判断されると、ステツプS15
を実行せずにステツプS16が実行される。この後、ス
テツプS16でスイツチ7がオフ状態であるか否かが入
力ポートP1に入力される信号に基づいて判断され、ス
イツチ7がオフ状態とされると、ステツプS17でペル
チエ素子1及び電動フアン6が出力ポートP4,P5か
らの信号に基づいて駆動回路62,63により停止させ
られて、処理が終了し、スイツチ7がオフ状態でないと
判断されるとスイツチ7がオン状態と判断されるまでス
テツプS12,S13,S14,(S15),S16を
繰り返す。
【0016】上記したように、吸熱面11側と放熱面1
2側との温度差が所定値Cより大きくなるとペルチエ素
子1への通電量が低下させられ又は電動フアン6への通
電量が増加させられペルチエ素子1の吸熱面11の吸熱
作用及び放熱面12の放熱作用が抑えられる又はペルチ
エ素子1の放熱面12側がより冷却される。これによ
り、吸熱面11側と放熱面12側との温度差が所定値C
以下の一定範囲に保たれる。よつて、ペルチエ素子1に
熱歪が起こりにくくなり、ペルチエ素子1の耐久性が向
上する。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、第1及び第2の温度検
出手段により検出された熱電変換素子の吸熱面側及び放
熱面側の温度を比較し、比較算出された値に基づいて吸
熱面側の温度と放熱面側の温度との差が一定範囲内にな
るように熱電変換素子への通電量又は放熱面側の放熱量
を制御しているので、熱電変換素子の熱歪を抑えること
ができ、熱電変換素子の耐久性を向上させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る熱電変換装置の断面図である。
【図2】本発明に係る熱電変換装置の制御回路を示すブ
ロツク図である。
【図3】本発明に係る熱電変換装置の第1の作動を示す
フローチヤート図である。
【図4】本発明に係る熱電変換装置の第2の作動を示す
フローチヤート図である。
【符号の説明】
1 熱電変換素子(ペルチエ素子) 4 温度センサ(第1の温度検出手段) 5 温度センサ(第2の温度検出手段) 6 制御回路(制御手段) 11 吸熱面 12 放熱面

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吸熱面及び放熱面を持つ熱電変換素子を
    有し、該熱電変換素子への通電により前記吸熱面を吸熱
    作用及び前記放熱面を放熱作用させると共に前記熱電変
    換素子の放熱面側を冷却して前記放熱作用を促進させる
    ことにより前記吸熱作用を促進させる熱電変換装置にお
    いて、前記熱電変換素子の吸熱面側及び放熱面側の温度
    を検出する第1及び第2の温度検出手段と、該第1及び
    第2の温度検出手段により検出された前記熱電変換素子
    の吸熱面側及び放熱面側の温度を比較し該比較算出され
    た値に基づいて前記吸熱面側の温度と前記放熱面側の温
    度との差が一定範囲内になるように前記熱電変換素子へ
    の通電量又は前記放熱面側の放熱量を制御する制御手段
    を有する熱電変換装置。
JP6028554A 1994-02-25 1994-02-25 熱電変換装置 Pending JPH07234034A (ja)

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