专利名称：温度控制装置和方法
技术领域：
本发明一般地涉及温度控制装置和方法以及程序。具体而言，本发明涉及使用Peltier设备有效地控制需要冷却和加热应用两者的控制目标的温 度的温度控制装置和方法及其程序。
背景技术：
近年来，Peltier设备己被用于控制作为冷却应用的控制目标的温度 (例如参见日本专利早期公开No. 2005-250249)。例如，图1以示例方式示出使用Peltier设备的现有温度控制系统(下 文称之为现有系统)的配置。图1的现有系统被配置为包括通过冷却扇16的控制目标11。 图1的现有系统具有Peltier设备12，用于冷却控制目标11。 Peltier设备12是具有Peltier效应的设备。Peltier效应是一种现象，其 中当电流流过不同导体(例如p型和n型导体)之间的节点时，在节点处 发生热量吸收。Peltier设备被配置为使得多个p型和n型半导体通过一个 导体被交替连接到一对基板的各个相对侧。当向Peltier设备施加电压时，基板侧之一变为热量吸收侧，而另一基板侧变为热量生成侧。在图l的示例中，Peltier设备12的A侧被用作热量吸收侧，B侧被用 作热量生成侧。另外，控制目标被布置在靠近A侧。当预定的正电压值被 应用到Peltier设备12时，在A侧和B侧之间出现对应于该正电压值的温 度差AT。这里，由于A侧变为热量吸收侧，因此在出现的温度差AT中， B侧具有高温度，A侧具有低温度。因此，由控制目标ll辐射的热量被A 侧吸收，从而控制目标可以被冷却。例如，由例如专用硬件、计算机等构成的控制器15基于测量控制目 标11的温度的温度传感器14感测到的温度确定一个预定的正电压值，作 为到Peltier设备12的命令电压。控制器15通过向Peltier设备12施加命 令电压来改变Peltier设备12的温度差AT，随后执行温度控制，以便冷却 控制目标ll。顺便提及，上述命令电压指的是用于Peltier设备12的驱动电压。在该温度控制中，当感测到的控制目标11的温度高于控制目标值 时，即当感测到的温度和控制目标值之间的误差(温度差)增大时，来自 控制器15的命令电压，即正电压值增大。因此，Peltier设备12的温度差 AT因此增大。在此情况下，在Peltier设备12中，如果B侧的温度恒定，A侧的温 度则根据温度差AT的增大而下降，这增强了控制目标11的冷却效果。然 后，感测到的控制目标11的温度逐渐下降到接近控制目标值。换言之， 感测到的温度和控制目标值之间的误差(温度差)逐渐减小。另外，来自 控制器15的命令电压，即正电压值逐渐减小。而且，Peltier设备12的温 度差AT因此逐渐减小。最后，感测到的控制目标11的温度与控制目标值 一致，就是说，感测到的温度和控制目标值之间的误差(温度差)被消 除。因此，来自控制器15的命令电压变为0，而且Peltier设备12的温度 差AT被消除。但是，在图1中的Peltier设备12中，B侧充当用于导致加热现象的热 量生成侧，所述加热现象是一种与A侧的冷却现象相反的现象。B侧的温 度上升，除非某些措施被应用到B侦L在此情况下，如果来自控制器15 的命令电压是恒定的，就是说，如果Peltier设备12的温度差AT是恒定 的，A侧的温度则由于B侧温度上升而上升，这减小了控制目标11的冷 却效果。根据情况，感测到的控制目标11的温度也上升到高于控制目标 值的水平。换言之，感测到的温度和控制目标值之间的误差(温度差)增 大。而且，来自控制器15的命令电压，即正电压值因此上升。就是说， 除非B侧的温度增大被抑制，否则Peltier设备的温度差AT将进一步增 大。最后，在温度差AT超过准许值时，Peltier设备12失去控制(变得无 法控制)。因此，有必要抑制B侧的温度上升，以便增强控制目标11上的冷却
效果并且防止Peltier设备12失去控制。为了满足这种需求，图1的现有 系统包括了用于从B侧辐射热量的辐射器13和用于冷却辐射器13的冷却 扇16。顺便提及，日本专利早期公开No. 2005-250249采用散热片作为辐 射器13。发明内容但是，在图1的现有系统中，实质上没有对Peltier设备12的B侧执 行温度控制。因此，不能说B侧的温度升高被适当地抑制。就是说，仅仅 提供辐射器13和冷却扇16来增强对控制目标11的冷却效果并且防止 Peltier设备失去控制是不够的。近年来，已经研究和开发出使用Peltier设备12既进行加热应用也进 行冷却应用的温度控制。优选地，例如，考虑到工作寿命方面，安装在数 字影院投影仪上的反射液晶面板等尽可能在低温条件下使用。但是，在性 能方面，需要将温度保持在给定的水平或更高水平上。为了平衡工作寿命 和性能，需要在给定的温度范围内执行温度控制。在Peltier设备12被用 于这种反射液晶面板等的温度控制的情况下，如果控制温度降低到温度范 围以下，Peltier设备12则必须被用于加热应用。对于图l的示例，如果反射液晶面板等被用作控制目标11，则可能需 要冷却控制目标11。在此情况下，Peltier设备12的A侧以现有方式被用 作热量吸收侧。另外，当需要加热控制目标11时，Peltier设备12的A侧 需要充当热量生成侧。通过控制器15将负电压值作为命令电压应用到 Peltier设备12，可以允许Peltier设备12的A侧充当热量生成侧。但是，由于在此情况下B侧充当热量吸收表面，因此在B侧将发生与 加热现象相反的冷却现象。例如，当环境温度很低时，B侧的温度则将降 低。如果来自控制器15的命令电压是恒定的，就是说，如果Pdtier设备 12的温度差AT是恒定的，A侧的温度则由于B侧温度的降低而同样降 低。根据环境情况，控制目标11的感测到的温度也降低到低于控制目标 值的水平。就是说，感测到的温度与控制目标值之间的误差(温度差)也 增大。来自控制器的命令电压，即负电压值据此增大。换言之，除非B侧
的温度降低被抑制，否则Peltier设备12的温度差AT将越来越高。最终， 在温度差AT超过可许可的值时，Peltier设备12将失去控制(变得无法控 制)。据此，需要抑制B侧的温度降低，以便增强对控制目标的加热效果并 防止Peltier设备12失去控制。在图1的现有系统中的辐射器13和冷却扇16仅具有冷却Peltier设备 12的B侧的功能。如果它们工作，B侧的温度降低则没有被抑制；相反， 温度降低的程度越来越大。简言之，在图l的现有系统中，使用Pdtier设 备12进行加热应用是不适当的。以上描述被总结如下。近年来希望使用Peltier设备实现这样的技术， 该技术用于对既需要冷却操作也需要加热操作的控制目标执行温度控制。 但是，这样的期望尚未被充分满足。希望使用Peltier设备来有效地控制既需要冷却操作也需要加热操作的 控制目标的温度。根据本发明的实施例，提供了一种温度控制装置，其控制放置在 Peltier设备的A侧一侧的控制目标的温度，该装置包括温度调节器，其基 于用于所述Peltier设备的驱动电压对与所述Peltier设备的A侧相对的B 侧的温度执行调节操作。所述温度调节器如果所述驱动电压是正电压，则执行用于降低所述 Peltier设备的B侧温度的温度降低操作，作为所述调节操作；如果所述驱 动电压是负电压，则执行用于升高所述Peltier设备的B侧温度的温度升高 操作，作为所述调节操作；如果可以确定所述驱动电压为零，则停止所述 调节操作。所述温度调节器还根据所述驱动电压的电压值来改变所述温度降低操 作或所述温度升高操作的程度。所述温度控制装置还包括放置在所述Peltier设备的所述B侧一侧的辐 射器，并且所述温度调节器执行用于调节所述辐射器的温度的操作，作为 所述调节操作。所述温度控制装置还包括用于感测所述控制目标的温度的温度传感
器；以及控制器，其基于所述温度传感器感测到的温度来确定正电压值或 者负电压值作为所述驱动电压，并且将所述正电压值或负电压值应用到所述Peltier设备。所述温度调节器基于被从所述控制器应用到所述Peltier设 备的驱动电压来执行所述调节操作。根据本发明的另一实施例，提供了一种用于温度控制装置的温度控制 方法，所述温度控制装置控制放置在Peltkr设备的A侧一侧的控制目标的 温度，所述方法包括以下步骤执行调节操作，该调节操作用于基于用于 所述Peltier设备的驱动电压来调节与所述Peltier设备的A侧相对的B侧 的温度。根据本发明的另一实施例，提供了一种由计算机执行的控制温度调节 器的程序，所述温度调节器执行用于调节与Peltier设备的A侧相对的B侧 的温度的调节操作，所述计算机被包括在温度控制装置中，所述温度控制 装置控制被放置在所述A侧一侧的控制目标的温度。所述程序包括以下步 骤基于用于所述Peltier设备的驱动电压来控制所述温度调节器的调节操 作。在根据本发明实施例的所述温度控制装置、方法和程序中，当对被放 置在Peltier设备的A侧一侧地控制目标执行温度控制时，与Peltier设备的 A侧相对的B侧的温度基于用于Peltier设备的驱动电压被调节。如上所述，本发明利用Peltier设备来实现温度控制。具体而言，可以 利用Peltier设备来有效地控制既需要冷却操作也需要加热操作的控制目标 的温度。
图1是以示例方式示出现有温度控制系统的配置的框图； 图2是示出根据本发明一个实施例的温度控制系统的配置的框图； 图3是示出根据本发明另一实施例的温度控制系统的配置的框图； 图4是以示例方式用于说明图3的温度控制系统的B侧温度控制系统中温度调节器的处理的流程图；以及图5是以示例方式示出当通过软件执行体现本发明的处理时使用的计
算机的配置的框图。
具体实施方式
本发明的实施例下面将描述。在权利要求书中描述的组成元件与在说 明书和附图中描述的特定示例之间的对应关系如下。该描述用于确认在权 利要求书中描述的支持本发明的特定示例在说明书和附图中被描述。可能 存在这样的特定示例，该示例在说明书和附图中有所描述，但是未被描述 为对应于组成元件的示例。但是，这并不意味着特定示例不对应于组成元 件。相反，可能存在这样的特定元件，其在这里被描述为对应于组成元件 的元件。但是，这并不意味着该特定示例不对应于除了上述组成元件之外 的组成元件。此外，该描述并不意味着对应于在说明书和附图中描述的特定示例的 发明在所有权利要求中被描述。换言之，该描述不否认对应于在说明书和 附图中有所描述但是在本申请的权利要求书中未被描述的特定示例的发明 的存在，即不否认将来将作为分案申请提交或将通过修改添加的发明的存 在。根据本发明一个方面的温度控制装置(例如图3的温度控制装置(系统))控制布置在Peltier设备(例如图3的Peltier设备)的A侧一侧的 控制目标(例如图3的控制目标11)的温度。该装置包括温度调节器 (例如图3的温度调节器31)，其基于用于Peltier设备的驱动电压(例 如从图3的控制器15输出的命令电压)对Peltier设备的与A侧相对的B 侧的温度执行调节操作。 温度调节器如果驱动电压是正电压，则执行用于降低Peltier设备的B侧温度的 温度降低操作(例如图4的步骤S6和S7提到的冷却操作)作为调节操 作；如果驱动电压是负电压，则执行用于升高Peltier设备的B侧温度的 温度升高操作(例如图4的步骤S9和S10提到的加热操作)；并且如果可以判定驱动电压为零，则停止调节操作(例如执行图4的步骤
S3的处理)。温度调节器进一步根据驱动电压的电压值来改变温度降低操作或温度升高操作的程度(例如执行图4的步骤S5到S7或步骤S8到S10的操 作)。该温度控制装置还包括布置在Peltier设备的B侧一侧的辐射器(例 如图3的辐射器13)，并且温度调节器执行用于调节辐射器的温度的操 作，作为调节操作。该温度控制装置包括温度传感器(例如图3的温度传感器14)，用 于感测控制目标的温度；和控制器(例如图3的控制器15)，用于基于 温度传感器感测到的温度确定正或负电压值作为驱动电压，并将该正或负 电压值施加到Peltier设备。温度调节器基于从控制器施加到PeMer设备的 驱动电压(例如图3中提到的命令电压)来执行调节操作。根据本发明另一方面的温度控制方法是用于控制布置在Peltier设备 (例如图3的Peltier设备12)的A侧一侧的控制目标(例如图3的控制 目标11)的温度控制装置(例如图3的温度控制装置(系统))的温度 控制方法，并且该方法包括执行调节操作的步骤，所述调节操作用于基于 用于Peltier设备的驱动电压来调节Peltier设备的与A侧相对的B侧的温 度(例如执行根据图4的流程图的处理)。根据本发明另一实施例的程序是对应于根据上述本发明另一实施例的 温度控制方法的程序并且例如由图5的计算机执行。下文将参考附图来描述本发明的实施例。为了使实施例与以上段落("背景技术"和"发明内容")的描述一 致，以下实施例也使用术语"加热"和"冷却"。但是，在下文中，"加 热"是一个广泛概念，其包含主动地向物体供热，也包含例如在物体的温度低于环境温度的情况下，无需供热而使物体的温度上升到环境温度。换 言之，下文中使用的"加热"仅仅暗示提供一个提高物体温度的因素。类 似地，下文中使用的"冷却"是"加热"的反义词，其暗示提供一个降低 物体温度的因素。图2示出根据本发明一个实施例的温度控制系统的配置。
该系统在这里指的是由多个处理设备和处理部分构成的整个装置。换 言之，图2的温度控制系统可以被认为是一个温度控制装置。这适用于另 一温度控制装置，例如随后将描述的图3的另一实施例或其他实施例。与图1的现有系统相对应的部分在图2的温度控制系统中用类似的标号表示。这些部分己经在"背景技术"等段落中被描述，因此适当地省略 其说明。图2的温度控制系统使用Peltier设备12来对控制目标11执行温度控 制。该控制目标11不同于图1的现有系统中的控制目标，而是既需要冷 却应用也需要加热应用。例如，该温度控制系统可以采用由上述反射液晶 面板等构成的控制目标。具体而言，有必要对Peltier设备12的B侧执行温度控制，以便在控 制目标11上增强加热和冷却效果并且防止Peltier设备12失去控制。为了 满足这种需求，图2的温度控制系统还包括用于由散热片等构成的辐射器 13的温度传感器21、控制器22和温度调节器23，以便对B侧执行温度 控制。换言之，图2的温度控制系统包括类似于图1的现有系统的第一控制 系统(下文称之为A侧温度控制系统)和未被包括在图1的现有系统中的 第二控制系统(下文称之为B侧温度控制系统)。A侧控制系统基于 Peltier设备12的温度差AT对靠近A侧的控制目标11执行温度控制。B 侧温度控制系统使用温度传感器21、控制器22、温度调节器23和輻射器 13对Peltier设备12的B侧执行温度控制。A侧温度控制系统的操作与现有系统相同，并且已经在"背景技术" 等段落中被说明。因此，省略其说明。顺便提及，在以下描述中可能有必 要说明A侧温度控制系统的操作。在这种情况下，冷却操作指的是如下 操作作为命令电压的正电压值被施加到Peltier设备12以允许其A侧操 作地充当热量吸收侧，以便冷却控制目标11 (降低控制目标11的温 度)。另一方面，加热操作指的是如下操作作为命令电压的负电压值被 施加到Peltier设备12以允许A侧操作地充当热量生成表面，以便加热控 制目标ll (升高控制目标ll的温度)。
下面将描述图2的温度控制系统中的B侧温度控制系统的操作。在B侧温度控制系统中，辐射器13直接温度受控于温度调节器23， 从而结果是使得Peltier设备12的B侧温度受控。具体而言，控制器22获得由测量辐射器13的温度的温度传感器21 感测到的温度，作为反馈值。控制器22利用感测到的温度根据预定控制 原理来确定将被提供到温度调节器23的命令值。顺便提及，如何给出命 令值没有特别限制。设计者只需要适当地选择和采用适合于温度调节器 23的配置的技术。例如，可以采取这样的技术，该技术用于向温度调节 器23提供类似于来自控制器15的命令电压的正或负电压值作为命令值。 可替换地，可以采用这样的技术，该技术用于向温度调节器23提供数字 值作为命令值。换言之，控制器22可以例如由专用硬件设备、计算机等 构成，并且只需要采用适合于配置的技术。温度调节器23执行升高辐射器13的温度的操作(在下文中称之为加 热操作)或者降低辐射器13的温度的操作(在下文中称之为冷却操 作)。温度调节器23只要具有在辐射器13上执行温度调节的功能，具体而 言，执行加热操作以及冷却操作的功能就足够了。其配置不是特别限制 的。例如，如果不需要主动加热辐射器13作为加热操作，温度调节器23 则可以由现有的冷却扇16 (图1)构成。具体而言，如果控制器22确定 有必要加热辐射器13 (升高辐射器13的温度)，控制器22则只需要向冷 却扇16输入0作为命令值以使其停止。另一方面，如果确定需要冷却辐 射器13 (降低辐射器13的温度)，则只需要向冷却扇16提供指示冷却扇 16的操作模式的值(例如指示高速旋转模式的值、指示低速旋转模式的 值等等)作为命令值以使其旋转。如果有必要向辐射器13主动供热来作为加热操作，温度调节器23则 只需要被配置为除了现有的冷却扇16之外还例如包括适合于向冷却扇16 提供热空气的设备(在下文中称之为热空气送风机)。就是说，有可能判 定对辐射器13的加热(升温)和冷却(降温)中的任意一种不是必需 的。除了这种情况之外，只需要向冷却扇16提供指示冷却扇16的操作模 式的值(例如指示高速旋转模式的值、指示低速旋转模式的值等等)作为 命令值以使其持续旋转。另一方面，如果判定有必要加热辐射器13 (升高辐射器13的温度)，控制器22则驱动热空气送风机向冷却扇16提供 热空气。如果判定有必要冷却辐射器13 (降低辐射器13的温度)，则仅 需要控制器22停止热空气送风机的操作。虽然重复，但是温度调节器23的配置和用于加热和冷却操作的方法 并不特别局限于上述实施例。下面将利用特定示例来描述图2的温度控制系统中的B侧温度控制系 统的操作。假设温度传感器21感测到的温度为45°C。使得温度传感器21感测到的温度变为45°C的原因可能是A侧温度控 制系统执行加热操作，即，Peltier设备12的A侧充当热量生成侧来加热 控制目标11。在此情况下，为了提高A侧控制系统随后的操作的效率， 有必要更快地降低Peltier设备12的温度差AT。在此情况下，B侧温度控 制系统应该在正常环境下执行加热操作，以便使得A侧温度控制系统的 操作更有效，就是说，以便辅助更快地降低Peltier设备12的温度差AT。但是，图2的温度控制系统是这样的其A侧温度控制系统和B侧 温度控制系统彼此独立。因此，B侧温度控制系统的控制器22可能无法 获知Peltier设备12的工作状态。如果控制器22包括这样的规则"如果温度传感器21指示45°C作 为感测到的温度，控制器则将向温度调节器23输出用于执行冷却操作的 命令值，B侧温度控制系统则将执行与正常操作相反的冷却操作"。结 果，将出现下面的问题。在此情况下，在接收到命令值之后，温度调节器23执行冷却操作以 降低辐射器13的温度，这还降低了 Peltier设备12的B侧的温度。而且，Peltier设备12的A侧的温度也由于B侧温度的降低而降低。 结果，控制目标11的温度也降低，就是说，测量控制目标11的温度的温 度传感器14所感测到的温度降低。
控制器15判定感测到的温度和控制目标值之间的误差(温度差AT)增大并执行控制来增大命令电压的正电压值。换言之，如果感测到的温度和控制目标值之间的误差(温度差)增大，控制器15则执行控制来增大 Peltier设备的温度差AT，以消除该差值。如上所述，图2的温度控制系统造成如下问题B侧温度控制系统执 行温度控制，从A侧控制系统的角度来看，该温度控制使得操作效率与 根据环境的情况相比效率降低(在下文中，称之为控制效率低问题)。此外，如果控制器15没有跟上误差的消除，Peltier设备12的A侧温 度则由于B侧温度而降低。结果，出现如下问题A侧温度控制系统变得 无法控制(在下文中，称之为无法控制问题)。可以设想的用于解决控制效率低问题和无法控制问题的可能的解决方 案的示例包括将控制器15与控制器22相关联的方案，具体而言，例如允 许控制器15和控制器22彼此建立通信的方案。虽然未示出，但是采用这 种方案的系统带来如下问题其变得比图2的温度控制系统更复杂。可以设想用于防止该新问题出现的折衷解决方案的示例包括如下方 案其中将注意力仅集中在针对无法控制问题的方案，并且使得Peltier设 备12虑及其能力。但是，这种方案可能无法首先解决控制效率低问题。 此外，虽然允许未解决的控制效率低的问题，但是将出现如下新问题如 果将均匀地执行加热和冷却的控制目标用作控制目标11，则难以建立系 统。本发明的发明人研制出如下技术其解决了控制效率低问题和无法控制问题并且同时可以容易地建立系统。具体而言，本发明的发明人研制出用于利用到Peltier设备12的命令电压(驱动电压)来操作B侧温度控制系统的温度调节器的技术。更具体而言，如果用于Pdtier设备12的驱动电压是正电压值，Peltier 设备12的A侧则将被要求执行冷却操作。因此，B侧温度控制系统的温 度调节器也被允许执行冷却操作(用于降低Peltier设备12的B侧的温度 的操作)。相反，如果用于Peltier设备12的驱动电压是负电压值，Peltier 设备12的A侧则被要求执行加热操作。因此，B侧温度控制系统的温度调节器也被允许执行加热操作(用于升高Peltier设备12的B侧的温度的 操作)。如果可以判定用于Peltier设备12的驱动电压为零，Peltier设备 12自身则不工作。因此，B侧温度控制系统的温度调节器的操作停止。将 会注意到，这种技术在下文中被简单地称为本发明的技术。此外，Peltier设备12的要求操作级别，即要求的冷却/加热程度根据 到Peltier设备12的命令电压的绝对值(电压值)的大小而变化。鉴于 此，优选地，包括在B侧温度控制系统中的温度调节器的冷却/加热程度 被允许根据到Peltier设备12的命令值的绝对值(电压值)的大小变化。更具体而言，例如，如果用于Peltier设备12的驱动电压是一个大正 电压值，Peltier设备12的A侧则将被要求执行强冷却操作。因此，优选 地，B侧温度控制系统的温度调节器执行冷却操作以便对B侧(直接地， 辐射器13)强冷却，即执行强级别冷却操作。另一方面，例如，如果用 于Peltier设备12的驱动电压是一个小正电压值，Peltier设备12的A侧则 将被要求执行弱冷却操作。因此，优选地，B侧温度控制系统的温度调节 器执行冷却操作以便对B侧(直接地，辐射器13)弱冷却，即执行弱级 别冷却操作。类似地，例如，如果用于Peltier设备12的驱动电压是一个大负电压 值，Peltier设备12的A侧则将被要求执行强加热操作。因此，优选地，B 侧温度控制系统的温度调节器执行加热操作以便对B侧(直接地，辐射器 13)强加热，即执行强级别加热操作。另一方面，例如，如果用于Peltier 设备12的驱动电压是一个小负电压值，Peltier设备12的A侧则将被要求 执行弱加热操作。因此，优选地，B侧温度控制系统的温度调节器执行加 热操作以便对B侧(直接地，辐射器13)弱加热，即执行弱级别加热操 作。应用了本发明的技术的温度控制系统的实施例的配置如图3所示。换 言之，图3示出本发明被应用到的温度控制系统的实施例的配置，其不同 于图2的配置。如上所述，如果定义系统指的是由多个处理设备和处理部分构成的整 个装置，图3的温度控制系统则可被视为一个温度控制装置。 与图2的温度控制系统中的部分相对应的部分在图3的温度控制系统 中用类似的标号表示。这些部分已经在说明图2的温度控制系统或图1的 现有系统时描述过。因此，适当地省略其说明。图3的温度控制系统使用Peltier设备12来对控制目标11执行温度控 制。该控制目标11不同于图1的现有系统中的控制目标，而是需要冷却 和加热应用两者。例如，该温度控制系统可以采用由如上所述的反射液晶 面板等构成的控制目标。图3的温度控制系统包括与图2相同的A侧控制温度控制系统。另一 方面，图3的温度控制系统包括B侧控制温度控制系统，其不同于图2的 温度控制系统，而是只包括温度调节器31和辐射器13。该温度调节器31 使用来自控制器15的命令电压对辐射器13执行冷却/加热操作。换言之，温度调节器31是根据本发明的技术的B侧温度控制系统的 温度调节器的实施例。温度调节器31可以根据上述本发明的技术来执行 冷却/加热操作。温度调节器31只要具有根据上述本发明的技术来执行冷却/加热操作 的功能就足够了。因此，功能(即温度调节器31的配置)的实施例不被 特别限定。例如，如果赋予图2的温度调节器23的命令值是电压值，温度调节 器23则可被照原样用作温度调节器31。另外，如果温度调节器23是图1 的冷却扇16，冷却扇16则可被照原样用作温度调节器31。例如，如果赋予图2的温度调节器23的命令值是不同类型的信号， 则可以采用这样的温度调节器23，其进一步支持将来自控制器15的命令 信号转换成不同类型的信号的命令值的功能。如果温度调节器23是图1 的冷却扇16，则可以采用包括冷却扇16和将来自控制器15的命令电压 (用于Peltier设备12的驱动电压)转换成用于冷却扇16的操作命令的设 备的系统作为温度调节器31。上述温度调节器31的特定处理通过示例方式在图4的流程图中被示出。在步骤Sl，温度调节器31从控制器15获得到Peltier设备12的命令
电压，即用于Peltier设备12的驱动电压。在步骤S2，温度调节器31判断该命令电压值是否为零。 如果命令电压值为零，则在步骤S2的处理中判定为"是"并且处理前进到步骤S3，其中温度调节器31停止调节操作。然后，处理前进到步骤Sll。步骤Sll以及后续的处理随后将描述。另一方面，如果命令电压值不为零，则在步骤S2的处理中判定为 "否"并且处理前进到步骤S4。温度调节器31判断命令电压值是否为正值。如果命令电压值为正值，则在步骤S4的处理中判定为"是"并且处 理前进到步骤S5。在步骤S5中，温度调节器31判断命令电压值(绝对 值)是否大于等于阈值。如果正的命令电压值(绝对值)大于等于阈值，则在步骤S5的处理 中判定为"是"并且处理前进到步骤S6。在歩骤S6中，温度调节器31 开始强级别冷却操作。然后，处理前进到步骤Sll。步骤S11以及后续的 处理随后将描述。另一方面，如果正的命令电压值(绝对值)小于阈值，则判定为 "否"并且处理前进到歩骤S7，其中温度调节器31开始弱级别冷却操 作。然后，处理前进到步骤Sll。步骤Sll以及后续的处理随后将描述。如果命令电压值为负值，则判定为"否"并且处理前进到步骤S8， 其中温度调节器31判断命令电压值(绝对值)是否大于等于阈值。如果负的命令电压值(绝对值)大于等于阈值，则在歩骤S8的处理 中判定为"是"并且处理前进到步骤S9，其中温度调节器31开始强级别 加热操作。然后，处理前进到步骤Sll。步骤Sll以及后续的处理随后将 描述°另一方面，如果负的命令电压值(绝对值)小于阈值，则在步骤S8 的处理中判定为"否"并且处理前进到步骤SIO。在步骤S10中，温度调 节器31开始弱级别加热操作。然后，处理前进到步骤Sll。步骤Sll以 及后续的处理随后将描述。以这种方式，步骤S3、 S6、 S7、 S9和S10中的任意一个的处理被执 行。换言之，加热操作、冷却操作和停止操作中的任意一个被启动，作为 温度调节器31的调节操作。然后，处理前进到步骤Sll。在步骤Sll中，温度调节器31判断是否超过预定时间。 如果判定没有超过预定时间，则在步骤Sll中判定为"否"并且处理前进到步骤S12，其中温度调节器31判断是否指示处理的结束。在步骤S12中，判定处理的结束被指示，温度调节器31的处理终止。另一方面，如果在步骤S12中判定处理的结束尚未被指示，处理则返 回步骤Sll，其中再次判断是否超过预定时间。就是说，除非处理的结束 被指示，否则温度调节器31重复步骤Sll和S12的循环过程，直到超过 预定时间为止。因此，在步骤S3、 S6、 S7、 S9和S10的处理中的任意一 个中启动的调节操作(包括调节操作的停止)被维持。在超过预定时间之后，在步骤Sll的处理中判定为"是"并且处理返 回步骤S1。然后，步骤Sl和后续的处理被重复。具体而言，每次超过预 定时间时，来自控制器15的命令电压(此时用于Peltier设备12的驱动电 压)被重新获得。另外，温度调节器31的调节操作在每次获得命令电压 时根据其电压值被更新(包括维持当前操作状态)。顺便提及，预定时间不是特别限制的并且可由设计者等设置在可选时 间上。例如，以秒为单位或者以分钟为单位的时间可以被设置为预定时 间。另外，在一个时钟周期等中的时间可以被设置为预定时间。在图4的示例中温度调节器31的调节操作对于冷却和加热操作中的 每一种而言采取两个步骤，即强级别和弱级别。但是，这样的调节操作不 是限制性的，并且可以采用可选的级别，即可选的步骤。该"可选步骤" 具有全面性概念，其包含在离散地变换级别的情况下的步骤以及在连续地 变换级别的情况下的步骤(无限的步骤)。不一定要求加热操作的级别的 数目与冷却操作的级别数目相对应。加热和冷却操作的界别数目可被设置 为彼此独立。如上所述，本发明的技术被应用到的图3的温度控制系统比在图2的 B侧温度控制系统的配置方面更简化。具体而言，向Peltier设备12提供
驱动电压(命令电压)的控制器15也可以充当用于B侧温度调节器的控 制器。结果，温度传感器21被消除；因此，整个系统的配置可以被简 化。换言之，与图2的系统相比，图3的温度控制系统可以减少温度传感器的数目。另外，与Peltier设备12的附接结构(尤其针对B舰ij)相关的 部分可以被简化以降低成本。对于图1的现有系统而言难以实现对于控制目标11的加热操作和冷 却操作之间的兼容。图2的温度控制系统可以实现兼容，但是在操作的效 率方面存在问题。另一方面，图3的温度控制系统可以有效地实现对于控 制目标11的加热和冷却操作之间的兼容，并因此使得能够扩展可控温度 范围。这样的效果在控制目标11是具有强烈的温度改变和强烈要求可控 温度范围的目标(例如反射液晶面板等等)时变得更加明显。换言之，优 选地，如果具有强烈的温度改变和强烈要求可控温度范围的目标(例如反 射液晶面板等等)被用作控制目标ll，则构建图3的温度控制系统。此外，图3的温度控制系统可以执行更有效的冷却(根据用于驱动 Peltier设备的负载进行冷却)。因此，可以实现整个系统的功率节省。另 外，如果冷却扇等被用作B侧温度控制系统的温度调节器，冷却扇等的工 作声音级别可被减小以实现整个系统的静音。顺便提及，上述一系列处理，即图4的处理可以利用硬件以及软件来执行。在此情况下，例如，图5所示的计算机可被用作控制器15或温度调 节器31的至少一部分。在图5中，CPU (中央处理单元)101根据记录在ROM (只读存储 器)102中的程序或从存储器部分108加载到RAM (随机访问存储器) 103中的程序来执行各种处理。RAM 103适当地存储允许CPU 101执行各 种处理所需的数据。CPU 101、 ROM 102和RAM 103通过总线104互连。输入/输出接口 105被连接到总线104。由键盘、鼠标等构成的输入部分106、由显示器等构成的输出部分107、由硬盘等构成的存储器部分108、由调制解调器、终端适配器等构成的通信部分109被连接到输入/输出接口 105。通信部分109控制经由网 络(包括因特网)与其他设备(未示出)之间的通信。驱动器110根据需求被连接到输入/输出接口 105。可移动介质111 (例如磁盘、光盘、磁光盘或半导体存储器)被附接到驱动器110。从可 移动介质111读取的计算机程序根据需求被安装在存储器部分108中。为了利用软件执行一系列处理，构成软件的程序被从网络或记录介质 安装到被装配在专用硬件上的计算机中或被安装到例如可以根据安装在其 中的各种程序来执行各种功能的通用个人计算机中。包括这样的程序的记录介质由记录有程序的可移动介质(封装介质) 111构成，其与设备主体分离开并且被分发给用户以提供程序。可移动介 质的示例包括磁盘(包括软盘)、光盘(CD-ROM (压縮盘-只读存储 器))、DVD (数字多功能盘)、磁光盘(MD (迷你盘))和半导体存 储器。可替换地，记录介质由记录有程序的ROM 102、包括在存储器部 分108中的硬盘等构成，其以例如永久地安装在设备主体中的方式被提供 给用户。顺便提及，在本说明书中，描述记录在记录介质中的程序的步骤包括 以时间顺序(即按步骤的顺序)执行的处理，以及并行地或单独地(不一 定按时间顺序)执行的处理。本领域技术人员应该理解，取决于设计需求和其他因素，可以发生各 种修改、组合、子组合和替换，只要它们落在所附权利要求书及其等同物 的范围内即可。本发明包含与2006年10月20日递交到日本特许厅的日本专利申请 JP 2006-285831相关的主题，该申请的全部内容通过引用被结合于此。
权利要求
1.一种温度控制装置，其控制放置在Peltier设备的A侧一侧的控制目标的温度，该装置包括温度调节器，其基于用于所述Peltier设备的驱动电压对与所述Peltier设备的A侧相对的B侧的温度执行调节操作。
2. 如权利要求1所述的温度控制装置，其中所述温度调节器 如果所述驱动电压是正电压，则执行用于降低所述Peltier设备的B侧温度的温度降低操作，作为所述调节操作；如果所述驱动电压是负电压，则执行用于升高所述Peltier设备的B侧 温度的温度升高操作，作为所述调节操作；并且如果确定所述驱动电压为零，则停止所述调节操作。
3. 如权利要求2所述的温度控制装置，其中所述温度调节器还根据所 述驱动电压的电压值来改变所述温度降低操作或所述温度升高操作的程 度。
4. 如权利要求1所述的温度控制装置，还包括 放置在所述Peltier设备的所述B侧一侧的辐射器， 其中所述温度调节器执行用于调节所述辐射器的温度的操作，作为所述调节操作。
5. 如权利要求1所述的温度控制装置，还包括 用于感测所述控制目标的温度的温度传感器；以及控制器，其基于所述温度传感器感测到的温度来确定正电压值或者负 电压值作为所述驱动电压，并且将所述正电压值或负电压值应用到所述 Peltier设备，其中所述温度调节器基于被从所述控制器应用到所述Peltier设备的驱 动电压来执行所述调节操作。
6. —种用于温度控制装置的温度控制方法，所述温度控制装置控制放 置在Peltier设备的A侧一侧的控制目标的温度，所述方法包括以下步骤执行调节操作，该调节操作用于基于用于所述Peltier设备的驱动电压来调节与所述Peltier设备的A侧相对的B侧的温度。
7. —种由计算机执行的控制温度调节器的程序，所述温度调节器执行 用于调节与Peltier设备的A侧相对的B侧的温度的调节操作，所述计算机 被包括在温度控制装置中，所述温度控制装置控制被放置在所述A侧一侧 的控制目标的温度，所述程序包括以下步骤基于用于所述Peltier设备的驱动电压来控制所述温度调节器的调节操作。
全文摘要
本发明提供了一种温度控制装置和方法，控制放置在Peltier设备的A侧一侧的控制目标的温度。该装置包括温度调节器，其基于用于所述Peltier设备的驱动电压对与所述Peltier设备的A侧相对的B侧的温度执行调节操作。
文档编号G05D23/19GK101165625SQ200710162890
公开日2008年4月23日 申请日期2007年10月22日 优先权日2006年10月20日
发明者冈本弘治, 木村正信 申请人:索尼株式会社