JPS5971519A - ペルチエ素子を利用した温度制御装置 - Google Patents
ペルチエ素子を利用した温度制御装置Info
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- JPS5971519A JPS5971519A JP18201382A JP18201382A JPS5971519A JP S5971519 A JPS5971519 A JP S5971519A JP 18201382 A JP18201382 A JP 18201382A JP 18201382 A JP18201382 A JP 18201382A JP S5971519 A JPS5971519 A JP S5971519A
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- Japan
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- triacs
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1919—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B2321/00—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects
- F25B2321/02—Details of machines, plants or systems, using electric or magnetic effects using Peltier effects; using Nernst-Ettinghausen effects
- F25B2321/021—Control thereof
- F25B2321/0212—Control thereof of electric power, current or voltage
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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】
本発明は、特に空温イ］近の温度制御に用いられるペル
ヂＪ−素子を利用した温度制御装置に関する。
ヂＪ−素子を利用した温度制御装置に関する。
第１図は従来のベルチェ素子を利用した温度制御装置を
恒）福槽１内における液体３の温度制御に適用した場合
を示すものである。ベルチェ素子５は、制御回路７によ
って当該素子５に流れる電流世および電流方向が制御さ
れることにより、液体３の温度をペルチェ効果による液
体３と熱交換液４どの間のピー１−ポン１作用で制御す
る。′？ｉなわち、ベルチェ素子を利用した温度制御装
置は、液体３の周囲温度に無関係に当該液体温度を容易
に制御することができるため、特に空温イ」近の温度制
御に広く用いられている。なお、伯の空温付近の温度制
御装置としては、］ンブレツサを使用した冷凍サイクル
機能およびヒータで構成したものがあるが、ベルチェ素
子を利用したものに比べて効率、制御精度等が極めて悪
い。
恒）福槽１内における液体３の温度制御に適用した場合
を示すものである。ベルチェ素子５は、制御回路７によ
って当該素子５に流れる電流世および電流方向が制御さ
れることにより、液体３の温度をペルチェ効果による液
体３と熱交換液４どの間のピー１−ポン１作用で制御す
る。′？ｉなわち、ベルチェ素子を利用した温度制御装
置は、液体３の周囲温度に無関係に当該液体温度を容易
に制御することができるため、特に空温イ」近の温度制
御に広く用いられている。なお、伯の空温付近の温度制
御装置としては、］ンブレツサを使用した冷凍サイクル
機能およびヒータで構成したものがあるが、ベルチェ素
子を利用したものに比べて効率、制御精度等が極めて悪
い。
従来のベルチェ素子を利用した温度制御ｌ装置における
制御回路７は、第２図に示り”如く、ベルチェ素子５を
駆動する電力制御素子としてサイリスタを４個（ＳＣＲ
−ｊ〜５ｃＲ−４＞使用した構成であったが、当該制御
回路の小型化およびイ１産効率向上のため組付は工数の
低減化等が望まれ−Ｃいた。また、前記サイリスタ５Ｃ
Ｒ−１〜５ＣＲ−４のグー１〜には、当該サイリスタを
位相制御方式で制御！ＩＩ′１Ｊべく構成されたグー１
−制御回路９が接続されている。しかしながら、一般に
位相制御方式は雑音の発生が多く、信器への電磁障害が
甚しいという欠点を有する。
制御回路７は、第２図に示り”如く、ベルチェ素子５を
駆動する電力制御素子としてサイリスタを４個（ＳＣＲ
−ｊ〜５ｃＲ−４＞使用した構成であったが、当該制御
回路の小型化およびイ１産効率向上のため組付は工数の
低減化等が望まれ−Ｃいた。また、前記サイリスタ５Ｃ
Ｒ−１〜５ＣＲ−４のグー１〜には、当該サイリスタを
位相制御方式で制御！ＩＩ′１Ｊべく構成されたグー１
−制御回路９が接続されている。しかしながら、一般に
位相制御方式は雑音の発生が多く、信器への電磁障害が
甚しいという欠点を有する。
なお、第２図において、１０は平滑回路である。
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とし
ては、組イ１Ｇノを容易で、月つ低雑音のベル１１素子
を利用した温度制御装置を提供することにある。
ては、組イ１Ｇノを容易で、月つ低雑音のベル１１素子
を利用した温度制御装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明は、ペルチェ素子によ
る熱の吸収または発生の作用により被制御体温度を制御
する装置において、ペルチェ素子の一端に一対の双方向
性制御整流素子を並列接続し、当該整流素子をゼロクロ
ススイッチング方式づる制御回路を当該整流素子のゲー
トに接続して、ペルチェ素子に流す電流量および電流方
向を制御するようにしたことを要旨とする。
る熱の吸収または発生の作用により被制御体温度を制御
する装置において、ペルチェ素子の一端に一対の双方向
性制御整流素子を並列接続し、当該整流素子をゼロクロ
ススイッチング方式づる制御回路を当該整流素子のゲー
トに接続して、ペルチェ素子に流す電流量および電流方
向を制御するようにしたことを要旨とする。
以下、図面を用いて、本発明の詳細な説明する。
第３図は、本発明の一実施例を示すもので、その特徴は
、ペルチェ素子５に流れる電流量および電流方向を２個
の双方向性制御整流素子１１，１３（以下「ｌ〜ライア
ツク」と呼ぶ）で切換え制御し、１つ当該２個の１へラ
イアツクをゼロクロススイッチング方式で制御するよう
にしたことにある。
、ペルチェ素子５に流れる電流量および電流方向を２個
の双方向性制御整流素子１１，１３（以下「ｌ〜ライア
ツク」と呼ぶ）で切換え制御し、１つ当該２個の１へラ
イアツクをゼロクロススイッチング方式で制御するよう
にしたことにある。
なお、第１図および第２図と同符号のものは同一物を示
す。
す。
トライアック１１．１３は、グー１−に接続された後述
するゲート制御回路１５によってオン・訓フ状態がトラ
ンス２５の出力交流電圧の極性およびペルチェ素子５に
流す電流方向に応じて切換えられる。ずなわら、当該電
流をペルチェ効果により熱吸収するような方向に流す場
合には、（第３図において実線方向）、交流電圧の極性
が正領域においてはトライアック１１のみがオーン、負
領域においてはトライアック１３のみがオンとなるよう
に、ゲート制御回路１５が１−ライアツク１１゜１３の
ゲートに信号を出力する。逆に、熱発生覆るような方向
に流す場合にはく第３図におい”Ｃ破線方向）、当該極
性が負領域においてはトライアック１１のみがオン、正
領域にＪ５いてはトライアック１３のみがオンとなるよ
、うに、ゲート制御回路１５が信号を出力するく後述す
る第５図の（Ｊ）〜（Ｎ）） したがって、上述した構成においては、ペルチェ素子５
に流リー電流但および電流方向を適確に制御りることか
できる。
するゲート制御回路１５によってオン・訓フ状態がトラ
ンス２５の出力交流電圧の極性およびペルチェ素子５に
流す電流方向に応じて切換えられる。ずなわら、当該電
流をペルチェ効果により熱吸収するような方向に流す場
合には、（第３図において実線方向）、交流電圧の極性
が正領域においてはトライアック１１のみがオーン、負
領域においてはトライアック１３のみがオンとなるよう
に、ゲート制御回路１５が１−ライアツク１１゜１３の
ゲートに信号を出力する。逆に、熱発生覆るような方向
に流す場合にはく第３図におい”Ｃ破線方向）、当該極
性が負領域においてはトライアック１１のみがオン、正
領域にＪ５いてはトライアック１３のみがオンとなるよ
、うに、ゲート制御回路１５が信号を出力するく後述す
る第５図の（Ｊ）〜（Ｎ）） したがって、上述した構成においては、ペルチェ素子５
に流リー電流但および電流方向を適確に制御りることか
できる。
第４図は、トライアック１１．１３のゲートに接続され
当該トライアックをゼロクロススイッチング方式で制御
り゛るゲート制御回路１５のブ［１ツク図を示したもの
である。第５図（Ａ）〜（Ｎ）は、ゲート制御回路１５
の動作タイムチャート例を示したちのＣある。温度調節
器１７は設定湿度と被制御体温度との差に応じてリニア
に変化する電圧を極性判別回路１９およびパルス幅変調
回路２１に出力する（第５図の（Ｃ））。当該判別回路
１９は入力電Ｆ［レベルの正負を判別して、正電圧であ
れば“トビルベル信号をフリップフロップ２３の端子り
に出力する（第５図のくＤ））。フリップフロップ２３
は、トラスン２５の出力交流電圧（第５図の（△））が
零電位と交差した時にパルス信号を出力するゼロクロス
パルス発生回路２４をクロック端子ＧＫに接続している
（第５図の（１３））。覆“なわち、フリツプフ【］ツ
ブ２３は、極性判別回路１９の出力が“′Ｌ″レベルに
なった時の最初のパルス信号で１１１１ルベルに、”
ｉｔ ”レベルになった時の最初のパルス信号で゛′ト
ビルベルにそれぞれ出力端子Ｑを切換え、その出力信号
をそれぞれ排他的論理和回路（ＥＸ−ＯＲ＞２７．２９
の端子ａに出力するく第４図の（Ｅ））。
当該トライアックをゼロクロススイッチング方式で制御
り゛るゲート制御回路１５のブ［１ツク図を示したもの
である。第５図（Ａ）〜（Ｎ）は、ゲート制御回路１５
の動作タイムチャート例を示したちのＣある。温度調節
器１７は設定湿度と被制御体温度との差に応じてリニア
に変化する電圧を極性判別回路１９およびパルス幅変調
回路２１に出力する（第５図の（Ｃ））。当該判別回路
１９は入力電Ｆ［レベルの正負を判別して、正電圧であ
れば“トビルベル信号をフリップフロップ２３の端子り
に出力する（第５図のくＤ））。フリップフロップ２３
は、トラスン２５の出力交流電圧（第５図の（△））が
零電位と交差した時にパルス信号を出力するゼロクロス
パルス発生回路２４をクロック端子ＧＫに接続している
（第５図の（１３））。覆“なわち、フリツプフ【］ツ
ブ２３は、極性判別回路１９の出力が“′Ｌ″レベルに
なった時の最初のパルス信号で１１１１ルベルに、”
ｉｔ ”レベルになった時の最初のパルス信号で゛′ト
ビルベルにそれぞれ出力端子Ｑを切換え、その出力信号
をそれぞれ排他的論理和回路（ＥＸ−ＯＲ＞２７．２９
の端子ａに出力するく第４図の（Ｅ））。
Ｅ Ｘ −＝ ＯＲ２７の端子すはトランス２５の出力
交流電圧（第５図の（Ａ））の極性を判別して、正電圧
であれば１」″レベルを出力するトランス極性検出回路
３１に接続され（第５図の（Ｇ））、一方、ＥＲ−ＯＲ
２９の端子すは当該検出回路にインバータ３３を介して
接続されＣいる（第５図の（Ｈ））。
交流電圧（第５図の（Ａ））の極性を判別して、正電圧
であれば１」″レベルを出力するトランス極性検出回路
３１に接続され（第５図の（Ｇ））、一方、ＥＲ−ＯＲ
２９の端子すは当該検出回路にインバータ３３を介して
接続されＣいる（第５図の（Ｈ））。
ＡＮＤ３３および３５は、端子ａにそれぞれＥＸ−ＯＲ
２７および２９の出ツノ（第５図（１）および（Ｊ））
が接続され、端子すにパルス幅変調回路２１が接続され
（第５図の（Ｆ））、出力がぞれぞれトライアック１３
および１１のグー１〜に接続されている〈第５図の（Ｋ
）および（［））。
２７および２９の出ツノ（第５図（１）および（Ｊ））
が接続され、端子すにパルス幅変調回路２１が接続され
（第５図の（Ｆ））、出力がぞれぞれトライアック１３
および１１のグー１〜に接続されている〈第５図の（Ｋ
）および（［））。
ずなわら、当該ゲート制御回路１５は、温度調節器１７
で設定温度ど被測定渇痕どの差を求めて極性判別回路１
９おＪ：びフリップフロップ２３でベルブＪ素子にＪ、
る熱の吸収あるいは発生を１べきかを交流電圧のゼ［ｌ
クロス点ごとに判断しく第５図の（Ｅ））、当該判断結
果１．ｓ ｉら前記パルス変調回路２′１で設定された
時間だ（）（第５図の（Ｆ））ペル１工素子５に流づ−
１流方向を当該交流電圧の極性にかかわらず一定とリベ
くトライアック１１Ｊ３よび１３のゲー］へに当該極性
に対応して（第５図の（Ｉ）および（Ｊ））交互にゲー
ト信号を出力するものである（ ’ＪＳ ５図（１〈）
および（Ｌ））。
で設定温度ど被測定渇痕どの差を求めて極性判別回路１
９おＪ：びフリップフロップ２３でベルブＪ素子にＪ、
る熱の吸収あるいは発生を１べきかを交流電圧のゼ［ｌ
クロス点ごとに判断しく第５図の（Ｅ））、当該判断結
果１．ｓ ｉら前記パルス変調回路２′１で設定された
時間だ（）（第５図の（Ｆ））ペル１工素子５に流づ−
１流方向を当該交流電圧の極性にかかわらず一定とリベ
くトライアック１１Ｊ３よび１３のゲー］へに当該極性
に対応して（第５図の（Ｉ）および（Ｊ））交互にゲー
ト信号を出力するものである（ ’ＪＳ ５図（１〈）
および（Ｌ））。
したがって、」ニ述したゼロク］コススイッチング制御
り式では、交流信号のゼロク０ス点を制御切換えのター
ｒミングとしたので、当該切換えのタイミングが交流信
号のゼ１」クロス点以外にもある位相制御方式に比べて
雑音の発生が少ない。
り式では、交流信号のゼロク０ス点を制御切換えのター
ｒミングとしたので、当該切換えのタイミングが交流信
号のゼ１」クロス点以外にもある位相制御方式に比べて
雑音の発生が少ない。
以Ｖ説明したように、本発明によれば、ペル１工子に流
り電流制御を２個のトライアックで行ない、且つ当該１
−ライアックのオン・Ａフ制御をＵロクロススイッヂン
グ方式で行なうＪ：うにしたので、従来装置に比べて小
形で組付（プが容易、且つ低雑音のペルヂエ素子を利用
した温度制御１’Ｍ置を提供づることができる。
り電流制御を２個のトライアックで行ない、且つ当該１
−ライアックのオン・Ａフ制御をＵロクロススイッヂン
グ方式で行なうＪ：うにしたので、従来装置に比べて小
形で組付（プが容易、且つ低雑音のペルヂエ素子を利用
した温度制御１’Ｍ置を提供づることができる。
第１図は従来のペルヂエ素子を利用した温度制御装置を
恒温槽内の液体温度制御に適用しＩこ場合の構成ブロッ
ク図、第２図は従来の当該制御装置のゲート制御回路図
、第３図は本発明の一実施例、第４図は当該実施例にお
（〕るゲート制御回路図、第５図（Ａ）〜（Ｎ）は第３
図および第４図の動作タイムチャートである。 （図面の主要な部分を表わｔＦＩ号の説明）５・・・ペ
ル１工素子 １１．１３・・・トライアック １５・・・ゲート制御回路 図面の浄書（内容に変更なし） 第１図 第２図 第８図 １″３ 第４図 ５ 手続ネＩｊ正円（方式） 特許庁長官 石材 用人 殿 １、事件の表示 昭和５７年特Ｙ１願第１８２０１３
＠２、発明の名称 ペルチェ素子を利用した温度制御
装置３、補正をＪ゛る晋 事件との関係 特￥［出願人 イ〕１所（居所） 東京都中央区日木橋本町２丁目９番
地５氏名（名称）へ７マト科学株式会社 ４、代理人 住 所 〒１０５東京都港区虎ノ門１丁目１番１
８号ニュー虎ノ門ビル８階 電話 東京（！１０４） ３０７５・３０７Ｇ・３０７
７番６、補正の対象 （１） 願書の［６，前記以外の発明者及び特Ｂ′１
出願人］の「〈２）特許出願人」の欄。 （２）委任状 （３）明細書 （４）図 面 ７、補正の内容 （１）訂正願用 （２） 委任状の提出 （３） 明ｍ出の浄廚 （４）図面の浄書 ８、添付書類の目録
恒温槽内の液体温度制御に適用しＩこ場合の構成ブロッ
ク図、第２図は従来の当該制御装置のゲート制御回路図
、第３図は本発明の一実施例、第４図は当該実施例にお
（〕るゲート制御回路図、第５図（Ａ）〜（Ｎ）は第３
図および第４図の動作タイムチャートである。 （図面の主要な部分を表わｔＦＩ号の説明）５・・・ペ
ル１工素子 １１．１３・・・トライアック １５・・・ゲート制御回路 図面の浄書（内容に変更なし） 第１図 第２図 第８図 １″３ 第４図 ５ 手続ネＩｊ正円（方式） 特許庁長官 石材 用人 殿 １、事件の表示 昭和５７年特Ｙ１願第１８２０１３
＠２、発明の名称 ペルチェ素子を利用した温度制御
装置３、補正をＪ゛る晋 事件との関係 特￥［出願人 イ〕１所（居所） 東京都中央区日木橋本町２丁目９番
地５氏名（名称）へ７マト科学株式会社 ４、代理人 住 所 〒１０５東京都港区虎ノ門１丁目１番１
８号ニュー虎ノ門ビル８階 電話 東京（！１０４） ３０７５・３０７Ｇ・３０７
７番６、補正の対象 （１） 願書の［６，前記以外の発明者及び特Ｂ′１
出願人］の「〈２）特許出願人」の欄。 （２）委任状 （３）明細書 （４）図 面 ７、補正の内容 （１）訂正願用 （２） 委任状の提出 （３） 明ｍ出の浄廚 （４）図面の浄書 ８、添付書類の目録
Claims (1)
- ペルヂ１素子による熱の吸収または発生の作用により被
制御体温度を制御する装置において、ペルヂ、［素子の
一端に一対の双方向性制御整流素子を並列接続し、当該
整流素子をゼロクロススイッヂング制御する制御回路を
当該整流素子のゲートに接続１）Ｃ、ベルチェ素子に流
す電流ｍ Ｊ５よび電流方向を制御覆るようにしたこと
を特徴とづるベルチェ素子を利用した湿度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18201382A JPS5971519A (ja) | 1982-10-16 | 1982-10-16 | ペルチエ素子を利用した温度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18201382A JPS5971519A (ja) | 1982-10-16 | 1982-10-16 | ペルチエ素子を利用した温度制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5971519A true JPS5971519A (ja) | 1984-04-23 |
Family
ID=16110800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18201382A Pending JPS5971519A (ja) | 1982-10-16 | 1982-10-16 | ペルチエ素子を利用した温度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5971519A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63122817U (ja) * | 1987-01-30 | 1988-08-10 | ||
| US5227000A (en) * | 1990-04-09 | 1993-07-13 | Nippon Scientific Co., Ltd. | Plasma etching apparatus with accurate temperature and voltage level control on device under test |
| JP2007101081A (ja) * | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Orion Mach Co Ltd | サーモモジュール用制御装置 |
| JP2008263860A (ja) * | 2007-04-20 | 2008-11-06 | Toppan Printing Co Ltd | 温度制御装置および温度制御方法 |
-
1982
- 1982-10-16 JP JP18201382A patent/JPS5971519A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63122817U (ja) * | 1987-01-30 | 1988-08-10 | ||
| US5227000A (en) * | 1990-04-09 | 1993-07-13 | Nippon Scientific Co., Ltd. | Plasma etching apparatus with accurate temperature and voltage level control on device under test |
| JP2007101081A (ja) * | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Orion Mach Co Ltd | サーモモジュール用制御装置 |
| JP4601532B2 (ja) * | 2005-10-05 | 2010-12-22 | オリオン機械株式会社 | サーモモジュール用制御装置 |
| JP2008263860A (ja) * | 2007-04-20 | 2008-11-06 | Toppan Printing Co Ltd | 温度制御装置および温度制御方法 |
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