[發明專利]用于控制和調節冷卻箱的帕爾貼元件的能量供給的方法和用于其的控制和調節裝置

無效

• 申請號: 201110140189.0
• 申請日: 2011-05-27
• 公開（公告）號: CN102261777A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 曼弗雷德·佐恩
• 申請（專利權）人: 易澤特·伊·佐恩有限及兩合公司
• 主分類號: F25B49/00
• 分類號: F25B49/00;F25B21/02;F25D11/00
• 代理公司: 北京市德恒律師事務所 11306
• 代理人: 陸鑫;高雪琴

技術領域

在第一方面，本發明涉及根據權利要求1的介紹性語句的用于冷卻箱的帕爾貼元件(Peltier?element)的能量供給的控制和調節方法。

在第二方面，本發明涉及根據權利要求8的介紹性語句的用于冷卻箱的帕爾貼元件的能量供給的控制和調節裝置。

背景技術

在通用方法中，至少通過帕爾貼元件臨時冷卻冷卻箱的內部空間。對于帕爾貼元件的能量供給來說，在冷卻箱的電輸出端處提供AC電壓(交流電壓)，將AC電壓變換為DC電壓(直流電壓)，并且向帕爾貼元件提供DC電壓。另外，確定在冷卻箱的內部空間中的內部溫度。還已知多種方法，其中，對于帕爾貼元件的能量供給來說，在冷卻箱的電輸入端處提供DC電壓。例如，利用變壓器將所提供的DC電壓變換為期望電壓值。還已知多種方法，其中，首先，基于在電輸入端處所提供的電壓判定是AC電壓還是DC電壓并且隨后，根據該判斷進一步變換電壓。

用于冷卻箱的帕爾貼元件的能量供給的通用控制和調節裝置包括：電輸入端，可以在該電輸入端處提供AC電壓。另外，具有用于將AC電壓變換為DC電壓的裝置和用于為帕爾貼元件提供DC電壓的電輸入端。此外，提供了：第一連接器，用于連接至冷卻箱的內部溫度傳感器；以及測定單元，用于根據內部溫度傳感器確定內部溫度。將其他通用控制和調節裝置設置為連接DC電壓。然后，例如，利用變壓器將這些DC電壓變換至期望的電壓值。還已知控制和調節裝置，其中，該控制和調節裝置具有用于確定所提供的電壓的額外裝置，并且其中，基于這些額外裝置的判斷來影響所提供的電壓的進一步的變換。

通過DE?295?03?576?U1已知這種方法以及這種控制和調節裝置。為了保持在冷卻箱內部的近似恒溫，從而將溫度傳感器以及調節和控制裝置設置在冷卻箱中。

這種已知控制和調節裝置的缺點是：通過整流器，始終由外部提供的AC電壓生成恒定DC電壓。如果在達到預先確定的內部溫度時不期望或者沒有必要進一步制冷，則即使不再需要相同的DC電壓，也繼續生成該電壓。然后，在該變換中繼續消耗能量，即，所謂的功耗。

JP?2007?139328?A還公開了冷卻箱，具有內部溫度計、帕爾貼元件、以及調節裝置。當內部溫度降至預先確定的最低溫度以下時，調節裝置就與制冷處理斷開。

在這種方法中，帕爾貼元件以兩種運行模式運行，即，一方面，被提供某種能量，而另一方面，斷開能量。故其缺點在于，一方面，頻繁切換過程需要能耗。另一方面，當帕爾貼元件斷開時，在帕爾貼元件的熱側和冷側之間迅速產生溫度補償。從而，用于維持在冷卻箱的內部空間中的低溫所需要的能量也提高了。

在DE?601?29?231?T2、DE?10?2008?042?785?A1以及DE?10?2008?041?014A1中描述了冰箱壓縮器，該冰箱壓縮器根據在冰箱中的內部溫度調節其制冷功率。

已知的控制和調節裝置和方法的缺點是：為了在冷卻箱中達到預先確定的溫度，將不必要的大量能量用于冷卻箱的能量供給。

發明內容

另外，本發明旨在提供能耗上限，該能耗上限與用于內部溫度的特定溫度間隔相關。

可見，本發明的目的表明了一種方法，該方法通過帕爾貼元件利用盡可能有效的能量來冷卻制冷箱的內部空間。另外，制作控制和調節裝置，以保持冷卻箱的帕爾貼元件的能量需要盡可能低。

通過具有權利要求1的特征的方法和通過具有權利要求8的特征的控制和調節裝置來實現這種目的。

將本發明的方法優選實施例和本發明控制和調節裝置的優選實施例作為從屬權利要求的主題，尤其，結合附圖，還在以下描述中描述了本發明的方法的優選實施例和本發明的控制和調節裝置的優選實施例。

在本發明的方法中，確定在冷卻箱外部的環境溫度，并且根據所確定的內部溫度和所確定的環境溫度調整帕爾貼元件的能量供給。

根據本發明的意圖，可以理解調整帕爾貼元件的能量供給，其中，改變從外部能量供給所獲取的能量。因此，不僅可以改變提供給帕爾貼元件的功率，而且可以改變通過外部能量供給接收(take?up)的并且轉換用于帕爾貼元件的功率。從而，可以發生將功率調整為不同類型的功率。例如，可以改變電流強度或者電壓。根據所使用的帕爾貼元件，提供給帕爾貼元件的DC電壓還可以為脈沖DC電壓或者可變DC電壓。在這種情況下，還可以改變所調整的DC電壓的頻率或最大幅度。