DE1065863B - Regeleinrichtung für Kühlgeräte auf thermoelcktrischer Basis - Google Patents

Description

• Regeleinrichtung für Kühlgeräte auf thermoelektrischer Basis

  Gegenstand der Erfindung ist eine Regeleinrichtung

  für Kühlgeräte, insbesondere Kleinkühlgeräte mit

  thermoelektrischer Kühlung.

  Die Eigenart dieses Kühlsystems läßt die Verwen-

  dung der bisher, z. B. bei Kompressionskälteanlagen,

  üblichen Regeleinrichtungen als wenig zweckmäßig

  erscheinen, und es ist die Aufgabe der Erfindung, für

  Kühlgeräte der vorgenannten Art eine elektrische

  Temperaturregelung zu finden, die möglichst einfach

  und wirtschaftlich ist und deren Unterbringung am

  Kühlgerät keine Schwierigkeiten bereitet.

  Erfindungsgemäß wird dies durch eine Einrichtung

  erreicht, die aus einem Halbleiter (Transistor) im

  Stromkreis der Thermoelemente besteht, der über

  einen als @@"ärinefühler dienenden Widerstand mit

  negativen Temperaturkoeffizienten, einen sogenann-

  ten Heißleiter gesteuert wird. Als Heißleiter findet

  dabei zweckmäßig ein geeigneter Thermistor an sich

  bekannter Art oder ein Ferrit mit besonders hohem

  negativem Temperaturkoeffizienten Anwendung. Die

  Regelung selbst wird vorteilhaft kontinuierlich ge-

  staltet, indem man den Heißleiter in Reihe mit einem

  regelbaren Ohmschen Widerstand schaltet, die zusam-

  men ein Potentiometer bilden, dessen Abgriff mit dem

  Emitter des Transistors verbunden ist. Die Anord-

  ntinj hat den Vorteil, claß der Arbeitsstromkreis

  praktisch leistungslos und trägheitslos gesteuert wer-

  ;len kann, da für den Steuerstromkreis des Transistors

  nur eine sehr kleine Gleichstromduelle benötigt wird.

  Die Anwendung eines Heißleiters als @@'ärinefiililer

  hat gegenüber den üblichen Regelelementen noch den

  Vorteil, daß für seine Verbindung mit dem Schalt-

  lied nur dünne Leiter benötigt werden, die beziiglich

  der Wärmeisolation des Kühlschrankes die geringst-

  möglichen Wärmebrücken darstellen. Der Aufwand

  für (lie gesattitc Regeleinriclitttng ist minimal, und es

  1<;1u11 eine sehr hohe Regelgenauigkeit erreicht wer-

  den. :\n Stelle eines Transistors könnte selbstver-

  st:indlich auch eine gittergesteuerte Röhre verwendet

  werden, die bekanntlich das duale Schaltelement eines

  Transistors ist.

  In vier Zeichnung ist eine solche Regeleinrichtung

  11n11 ihre Schaltung schematisch dargestellt. 'Mit 1

  sind die Tliernioeleinetite bezeichnet, deren kalte Uöt-

  stellcn im Kühlraum K liegen. 2 ist die Leistungs-

  quelle, die den erforderlichen Gleichstrnin für die

  Thernioelemente liefert. 3 ist ein Transistor mit drei

  Elektroden, der mit der Basis h und dem Kollektor 1,

  in den Strnmkrcis der Thcrmneleinente cingescli:iltet

  ist. Der htnittcr t# ist finit dem ans einer kleinen Gleich-

  strnnirluelle 6 gespeisten Stromkreis verbunden, der

  einen ini Kühlraum als Wärmefühler angeordneten

  Ileißleiter Ri, (4) und einen Regelwiderstand R1 (5)

  enthält. Der Emitter liegt an dem Verbindungspunkt

  zwischen Heißleiter 4 und Regelwiderstand 5, er kann

  aber auch bei Ausbildung des Regelwiderstandes als

  Potentiometer an dessen Abgriff liegen.

  Die Wirkungsweise der Regeleinrichtung ist fol-

  gende, wobei die Wirkungsweise des Transistors als

  bekannt vorausgesetzt werden kann.

  Die Gleichstromduelle des Stromkreises bildet

  zweckmäßig eine Abzweigung von der Betriebsstrom-

  quelle, die in der Regel das normale Wechselstrom-

  netz sein wird, aus dem der Betricbsstroin über Trans-

  formator und Gleichrichter entnommen wird. Dabei

  kann auch der Steuerstrom leicht von einem Trans-

  formatorabgriff abgezweigt und gleichgerichtet wer-

  den. Die Dimensionierung von Heißleiter und Rege1-

  widerstaud richtet ;ich nach der geforderten Kälte-

  leistung und dem Temperaturbereich, in dem die Re-

  gelung stattfinden soll. Außerdem sind die Spannun-

  gen so zu Wählen, daß der T_niitter gegenüber der

  Basis eine positive Spannung hat.

  Beiindet sich der l-Ziiltlratini auf der tiefsten Tem-

  peratur, dann muß R" > R1 sein. Dann liegt prak-

  tisch der gesamte Spaltllttil@@abtall im Steucrl;reis all

  Ri,, und der Emitter befindet sich auf deinselhen Po-

  tential wie die -Basis, so daß der Retricbsstroinkreis

  gesperrt ist. Wird der Kühlraum wärmer, so nimmt

  <ler Widerstand R" ab und nähert sich dein Cingestell-

  tcn Wert von R1, also R,i,- J R1. Der Spannungsabfall

  verteilt sich auf die ])eitlen Widerst:inde, und (ler

  Emitter wird positiver, die Leisttitigsrluelle beginnt

  Leistung abzugeben, und die Tlierniocleinente werden

  wirksam. Ist der Kühlraum zti stark envarnit, so

  wird R" < Ri, cl. 1i., der Spanntingsahfall (les Steuer-

  kreises liegt praktisch nur an R1. Der rntitter

  wird damit stark positiv gegenüber der Basis

  und der Betriehsstroni entsprechend stärker, so claß

  die Therniocleinente voll wirksam werdest und eine

  rasche Widerabkühlung bewirken. Die Temperatur,

  hei der die Spannung des Betriebsstromkreises aufgehoben wird und die Therrnoelemente zu arbeiten beginnen, läßt sich durch entsprechende \'1'a11 der Spannungen und der Widerstandswerte für RI, und R, leicht und genau festlegen, ebenso der Temperaturbereich, in dein geregelt Wird, durch den Regell>creich von R' l'

Claims (5)

1. PATENTA\Sl'RC(-HE 1. Regeleinrichtung für auf elektrothermischer Basis arbeitende hiihlgeriite, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Halbleiter im Stromkreis der Thermoelemente besteht, der über einen als Wärmefühler dienenden Widerstand mit nebativein Icrnperaturkoefhzienten (Heißleiter) gesteuert wird.
2. 2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heißleiter zusammen finit eirein normalen Ohmschen 1@'iclerstand ein Potentionieter bildet, dessen Abgriff mit (lern Eiritter eines Transistors verbunden ist.
3. 3. Regeleinrichtung nach Auspruch 1 und ?. da durch gekennzeichnet, daß der Olini;clir Widerstand regelhar, vorzugsweise stufenlos einstellliar ist.
4. 4. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 his 3. dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmefühler ein Therinistor dient.
5. 5. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 bis 3. dadurch bekennzeicluiet, daß als \@'ärrnefühler ein Ferrit mit hohen negativem Teinperaturkoefizzienten dient.