[发明专利]用于控制和调节冷却箱的帕尔贴元件的能量供给的方法和用于其的控制和调节装置

说明书

技术领域

在第一方面，本发明涉及根据权利要求1的介绍性语句的用于冷却箱的帕尔贴元件(Peltier element)的能量供给的控制和调节方法。

在第二方面，本发明涉及根据权利要求8的介绍性语句的用于冷却箱的帕尔贴元件的能量供给的控制和调节装置。

背景技术

在通用方法中，至少通过帕尔贴元件临时冷却冷却箱的内部空间。对于帕尔贴元件的能量供给来说，在冷却箱的电输出端处提供AC电压(交流电压)，将AC电压变换为DC电压(直流电压)，并且向帕尔贴元件提供DC电压。另外，确定在冷却箱的内部空间中的内部温度。还已知多种方法，其中，对于帕尔贴元件的能量供给来说，在冷却箱的电输入端处提供DC电压。例如，利用变压器将所提供的DC电压变换为期望电压值。还已知多种方法，其中，首先，基于在电输入端处所提供的电压判定是AC电压还是DC电压并且随后，根据该判断进一步变换电压。

用于冷却箱的帕尔贴元件的能量供给的通用控制和调节装置包括：电输入端，可以在该电输入端处提供AC电压。另外，具有用于将AC电压变换为DC电压的装置和用于为帕尔贴元件提供DC电压的电输入端。此外，提供了：第一连接器，用于连接至冷却箱的内部温度传感器；以及测定单元，用于根据内部温度传感器确定内部温度。将其他通用控制和调节装置设置为连接DC电压。然后，例如，利用变压器将这些DC电压变换至期望的电压值。还已知控制和调节装置，其中，该控制和调节装置具有用于确定所提供的电压的额外装置，并且其中，基于这些额外装置的判断来影响所提供的电压的进一步的变换。

通过DE 295 03 576 U1已知这种方法以及这种控制和调节装置。为了保持在冷却箱内部的近似恒温，从而将温度传感器以及调节和控制装置设置在冷却箱中。

这种已知控制和调节装置的缺点是：通过整流器，始终由外部提供的AC电压生成恒定DC电压。如果在达到预先确定的内部温度时不期望或者没有必要进一步制冷，则即使不再需要相同的DC电压，也继续生成该电压。然后，在该变换中继续消耗能量，即，所谓的功耗。

JP 2007 139328 A还公开了冷却箱，具有内部温度计、帕尔贴元件、以及调节装置。当内部温度降至预先确定的最低温度以下时，调节装置就与制冷处理断开。

在这种方法中，帕尔贴元件以两种运行模式运行，即，一方面，被提供某种能量，而另一方面，断开能量。故其缺点在于，一方面，频繁切换过程需要能耗。另一方面，当帕尔贴元件断开时，在帕尔贴元件的热侧和冷侧之间迅速产生温度补偿。从而，用于维持在冷却箱的内部空间中的低温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中描述了冰箱压缩器，该冰箱压缩器根据在冰箱中的内部温度调节其制冷功率。

已知的控制和调节装置和方法的缺点是：为了在冷却箱中达到预先确定的温度，将不必要的大量能量用于冷却箱的能量供给。

发明内容

另外，本发明旨在提供能耗上限，该能耗上限与用于内部温度的特定温度间隔相关。

可见，本发明的目的表明了一种方法，该方法通过帕尔贴元件利用尽可能有效的能量来冷却制冷箱的内部空间。另外，制作控制和调节装置，以保持冷却箱的帕尔贴元件的能量需要尽可能低。

通过具有权利要求1的特征的方法和通过具有权利要求8的特征的控制和调节装置来实现这种目的。

将本发明的方法优选实施例和本发明控制和调节装置的优选实施例作为从属权利要求的主题，尤其，结合附图，还在以下描述中描述了本发明的方法的优选实施例和本发明的控制和调节装置的优选实施例。

在本发明的方法中，确定在冷却箱外部的环境温度，并且根据所确定的内部温度和所确定的环境温度调整帕尔贴元件的能量供给。

根据本发明的意图，可以理解调整帕尔贴元件的能量供给，其中，改变从外部能量供给所获取的能量。因此，不仅可以改变提供给帕尔贴元件的功率，而且可以改变通过外部能量供给接收(take up)的并且转换用于帕尔贴元件的功率。从而，可以发生将功率调整为不同类型的功率。例如，可以改变电流强度或者电压。根据所使用的帕尔贴元件，提供给帕尔贴元件的DC电压还可以为脉冲DC电压或者可变DC电压。在这种情况下，还可以改变所调整的DC电压的频率或最大幅度。