JP2001125650A - Tank temperature control method and device - Google Patents

Tank temperature control method and device

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JP2001125650A
JP2001125650A JP29256899A JP29256899A JP2001125650A JP 2001125650 A JP2001125650 A JP 2001125650A JP 29256899 A JP29256899 A JP 29256899A JP 29256899 A JP29256899 A JP 29256899A JP 2001125650 A JP2001125650 A JP 2001125650A
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JP
Japan
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tank
temperature
δtk
heating
thermostat
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JP29256899A
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Japanese (ja)
Inventor
Yosuke Akaha
陽介 赤羽
Sakae Nishijima
栄 西島
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To dynamically control the temperature in a tank without complicating a mechanism. SOLUTION: A control part 18 performs temperature control by opening and closing a heating valve 13 and a cooling valve 14 according to in-tank temperature information from a temperature measuring instrument 15. Here, C1=m/M and C2=qi/m, where Tk is a measured value of in-tank temperature, SV is a target value of the in-tank temperature, ΔTk is the rate of variation in the temperature in the tank, M is the heating capacity of the tank, (m) is the heat capacity of a thermostatic chamber, qi is supply heating value, and K is the heat conductivity of the tank. In quick heating, the heating valve 13 is fully closed once a conditional expression C1.(1-ΔTk/C2).ΔTk+Tk>=SV is satisfied. Then the temperature Tk in the tank is made to gradually approach the target value SV thereafter under fixed-temperature control.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、写真フイルムに用
いられる感光材料および関連する材料の製造における昇
温もしくは降温を伴うタンクの内部温度を高精度で制御
する方法及び装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for controlling the internal temperature of a tank accompanying a rise or fall in temperature in the production of photosensitive materials used in photographic films and related materials.

【0002】[0002]

【従来の技術】液体を貯蔵したタンクの内部温度を制御
する装置では、加熱・冷却の終了付近で生じうるオーバ
ーシュートを防止するために、目標温度の直前の値を予
め設定しておき、タンク内温度がこの設定値に到達した
ときに、制御状態を自動的に遷移させている。また、特
開平10−3320号公報掲載の発明では、タンク内部
の測定温度と目標温度との偏差値を算出して、その結果
より制御方式を変化させる方法が提案されている。
2. Description of the Related Art In a device for controlling the internal temperature of a tank storing a liquid, a value immediately before a target temperature is set in advance in order to prevent an overshoot that may occur near the end of heating and cooling. When the internal temperature reaches this set value, the control state is automatically shifted. Also, in the invention disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-3320, a method is proposed in which a deviation value between a measured temperature inside a tank and a target temperature is calculated, and the control method is changed based on the result.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記方法では、温度制
御を行うために必要となるパラメータの数が多いため、
温度制御機構そのものが複雑化する傾向がある。また、
各制御方式に対して、パラメータの最適値を導出する必
要があり、パラメータの条件だしの負担を強いられるこ
ととなる。
In the above method, since the number of parameters required for performing temperature control is large,
The temperature control mechanism itself tends to be complicated. Also,
For each control method, it is necessary to derive the optimum value of the parameter, which imposes a burden on parameter conditions.

【0004】また、上記方法では、タンク内の液体の種
類や容量などが一定である場合を想定してパラメータの
最適値を導出しており、系の状態が動的に変化した場合
に対応されていない。このため、系の状態を様々に変化
させ、各状態に対してパラメータの最適値を予め組み込
んでおく必要がある。
In the above method, the optimum values of the parameters are derived on the assumption that the type and volume of the liquid in the tank are constant, and the method is adapted to the case where the state of the system changes dynamically. Not. For this reason, it is necessary to change the state of the system in various ways and to incorporate the optimum values of the parameters in each state in advance.

【0005】本発明は、上記問題点を考慮してなされた
もので、機構を複雑化することなく、動的にタンク内温
度制御を行うことが可能なタンク温度制御方法及び装置
を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above problems, and provides a method and apparatus for controlling a tank temperature which can dynamically control the temperature in the tank without complicating the mechanism. With the goal.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、タンク内温の変化について物理的な解析を行った。
図1の熱伝導モデルに示すように、熱容量mの恒温槽
(温度Tb)にqiの熱量が加えられ、伝熱面を通して
熱容量Mのタンク(温度Tk)にqcの熱量が伝達され
るモデルを仮定する。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, a physical analysis was conducted on the change in the tank internal temperature.
As shown in the heat conduction model of FIG. 1, a model in which a heat quantity of qi is added to a constant temperature bath (temperature Tb) having a heat capacity of m and a heat quantity of qc is transmitted to a tank (temperature Tk) having a heat capacity of M through a heat transfer surface. Assume.

【0007】恒温槽における熱収支の式は次のようにな
る。 Tb’=(qi−qc)/m ・・・(1) qc=K・(Tb−Tk) ・・・(2) ここで、Tb’はTbの1次時間微分であり、Kはタン
クの熱伝導率を表している。一方、タンクにおける熱収
支の式は次のようになる。 Tk’=qc/M ・・・(3)
The equation for the heat balance in a thermostat is as follows. Tb ′ = (qi−qc) / m (1) qc = K · (Tb−Tk) (2) where Tb ′ is the first-order time derivative of Tb, and K is the tank time. It represents the thermal conductivity. On the other hand, the equation of the heat balance in the tank is as follows. Tk '= qc / M (3)

【0008】式(1)〜(3)より、qcを消去すると
以下の式が得られる。 m・Tb’=qi−K・(Tb−Tk) ・・・(4) M・Tk’=K(Tb−Tk) ・・・(5) この式(5)を変形すると式(6)が得られる。 Tb=(M/K)・Tk’+Tk ・・・(6) この式(6)の両辺を時間微分すると式(7)が得られ
る。 Tb’=(M/K)・Tk’’+Tk’ ・・・(7) ここで、Tk’’はTkの2次時間微分を表す。式
(7)を式(4)に代入することにより、次式で示され
るタンクの熱方程式が得られる。 (m・M/K)・Tk’’+(M+m)・Tk’−qi=0・・・(8)
From equations (1) to (3), the following equation is obtained by eliminating qc. m · Tb ′ = qi−K · (Tb−Tk) (4) M · Tk ′ = K (Tb−Tk) (5) By transforming this equation (5), the equation (6) becomes can get. Tb = (M / K) · Tk ′ + Tk (6) By time-differentiating both sides of the equation (6), the equation (7) is obtained. Tb ′ = (M / K) · Tk ″ + Tk ′ (7) Here, Tk ″ represents a second-order time derivative of Tk. By substituting equation (7) into equation (4), a tank heat equation represented by the following equation is obtained. (M · M / K) · Tk ″ + (M + m) · Tk′−qi = 0 (8)

【0009】式(8)をTkについて解析的に解くと、
次に示す解が得られる。 Tk(t)=Tk0+A・ΔTk0・{1−exp(−t/A)} +qi・t/(M+m) ・・・(9) 上式において、Tk0はt=0におけるタンク内温度の
初期値であり、ΔTk0はt=0におけるタンク内温度
変化率を表す。また、Aは A=M・m/{K・(M+m)} ・・・(10) で示されるタンク内温度時定数である。
When equation (8) is analytically solved for Tk,
The following solution is obtained. Tk (t) = Tk0 + A ・ ΔTk0 {{1-exp (−t / A)} + qit ・ / (M + m) (9) In the above equation, Tk0 is the initial value of the tank temperature at t = 0. And ΔTk0 represents the rate of change in the tank temperature at t = 0. A is the tank temperature time constant represented by A = M · m / {K · (M + m)} (10)

【0010】加熱時間が充分経過したときは、式(9)
において exp(−t/A)=0 ・・・(11) と近似できる。式(9)の両辺を時間微分したものに、
式(11)を代入すると、 Tk’=qi/(M+m) ・・・(12) この時点を初期値に選ぶことにより ΔTk0=qi/(M+m) ・・・(13) 上式より、 M=qi/ΔTk0−m ・・・(14) となる。タンク熱容量Mは、タンク内に貯蔵される液体
の種類や容量によって変化する変動パラメータである
が、式(14)により、温度上昇率ΔTk0よりMを算
出することができる。
When the heating time has sufficiently passed, the equation (9)
Exp (−t / A) = 0 (11) To the time derivative of both sides of equation (9),
By substituting equation (11), Tk ′ = qi / (M + m) (12) By selecting this time point as an initial value, ΔTk0 = qi / (M + m) (13) From the above equation, M = qi / ΔTk0-m (14) The tank heat capacity M is a variable parameter that changes according to the type and capacity of the liquid stored in the tank. M can be calculated from the temperature rise rate ΔTk0 by Expression (14).

【0011】式(14)を用いると、式(10)におけ
るAは次のように変形される。 A=M・m/{K・(M+m)} =(m/K)・(1−m・ΔTk0/qi) ・・・(15) ここで、伝熱時定数C1及び恒温槽温度上昇率C2をそ
れぞれ C1=m/K ・・・(16) C2=qi/m ・・・(17) と定義すると、式(15)は以下のようになる。 A=C1・(1−ΔTk0/C2) ・・・(18)
Using equation (14), A in equation (10) is transformed as follows. A = M · m / {K · (M + m)} = (m / K) · (1−m · ΔTk0 / qi) (15) where, the heat transfer time constant C1 and the constant temperature bath temperature rise rate C2 Are defined as C1 = m / K (16) and C2 = qi / m (17), respectively, and the equation (15) becomes as follows. A = C1 · (1−ΔTk0 / C2) (18)

【0012】式(9)を用いて、加熱を停止した後のタ
ンク内温度の変化について考察する。qi=0を式
(9)に代入して、 Tk(t)=Tk0+A・ΔTk0・{1−exp(−t/A)} ・・・(19) となる。式(19)で表されるTkの変化を図2に示
す。図の横軸は時間t、縦軸はタンク内温度Tkを示し
ている。また、時間tは加熱を停止した時点を0として
いる。このため、Tk0及びΔTk0は加熱停止時にお
ける値となる。また、式(19)より、加熱停止後のオ
ーバーシュート量Tdは、 Td=A・ΔTk0=C1・(1−ΔTk0/C2)・ΔTk0 ・・・(20) となる。
Using equation (9), the change in the tank temperature after the heating is stopped will be considered. By substituting qi = 0 into equation (9), Tk (t) = Tk0 + A · ΔTk0 · {1-exp (−t / A)} (19) FIG. 2 shows a change in Tk expressed by the equation (19). In the figure, the horizontal axis indicates time t, and the vertical axis indicates the tank temperature Tk. The time t is 0 when the heating is stopped. For this reason, Tk0 and ΔTk0 are values when heating is stopped. From the equation (19), the overshoot amount Td after the stop of the heating is as follows: Td = AAΔTk0 = C1 ・ (1ΔΔTk0 / C2) ・ ΔTk0 (20)

【0013】図2より、供給熱量qi=0とすると、タ
ンク内温度は、時定数Aをもってオーバーシュート量T
dに漸近することがわかる。つまり、オーバーシュート
量Tdの値を見積もって熱供給を遮断することにより、
オーバーシュートの発生を防止することが可能となる。
As shown in FIG. 2, when the supply heat quantity qi = 0, the tank temperature becomes the overshoot quantity T with the time constant A.
It can be seen that the value approaches d. That is, by estimating the value of the overshoot amount Td and cutting off the heat supply,
It is possible to prevent the occurrence of overshoot.

【0014】温度制御に必要となるパラメータはC1、
C2、ΔTk0であるが、ΔTk0は加熱時でのタンク
内温度の測定値より算出することができる。また、C
1、C2については、式(16)、(17)から明らか
なように、系に固有の値であるため、試運転結果より容
易に導出することができる。
The parameters required for temperature control are C1,
C2, ΔTk0, where ΔTk0 can be calculated from a measured value of the tank temperature during heating. Also, C
As is clear from Equations (16) and (17), 1, and C2 are values unique to the system, and thus can be easily derived from the test operation results.

【0015】この温度制御方法は以下のようにして行
う。加熱時において、次式の条件が成立するか否かを判
断し、条件が成立するまで加熱を行う。 C1・(1−ΔTk/C2)・ΔTk+Tk≧SV ・・・(21) なお、SVはタンク内温の目標値であり、これは予め定
められた値である。
This temperature control method is performed as follows. At the time of heating, it is determined whether or not the following condition is satisfied, and heating is performed until the condition is satisfied. C1 · (1−ΔTk / C2) · ΔTk + Tk ≧ SV (21) Here, SV is a target value of the tank internal temperature, which is a predetermined value.

【0016】上式が成立したら、供給熱量を零とするた
めに加熱を停止する。その後、恒温槽の温度制御方式
を、設定温度SVとした定置制御に切り替える。式(2
1)におけるΔTk、Tkは加熱停止時における値とな
るため、Tkは式(19)に従って目標値SVに漸近す
る。
When the above equation is satisfied, the heating is stopped in order to reduce the amount of supplied heat to zero. After that, the temperature control method of the thermostat is switched to the stationary control at the set temperature SV. Equation (2
Since ΔTk and Tk in 1) are values when heating is stopped, Tk gradually approaches the target value SV according to the equation (19).

【0017】また、タンク内温度変化率ΔTkは、タン
ク内温度を1秒毎に測定してその変化量を計算し、10
0秒間における移動平均から算出しても良い。100個
の変化量の平均値からΔTkを算出することにより、よ
り正確な温度制御を行うことができる。
The tank temperature change rate ΔTk is calculated by measuring the tank temperature every second and calculating the change amount.
It may be calculated from a moving average in 0 seconds. By calculating ΔTk from the average value of 100 change amounts, more accurate temperature control can be performed.

【0018】また、恒温槽への供給熱量qiを一定値に
制御することにより、系の状態に関わらずC2の値を一
定に保つことができ、より安定な温度制御が可能とな
る。
Further, by controlling the amount of heat qi supplied to the constant temperature bath to a constant value, the value of C2 can be kept constant irrespective of the state of the system, and more stable temperature control becomes possible.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図3は、本発明のタンク温度制御装置の構造
を示したものである。液体の温度を上昇もしくは下降さ
せるタンク10の周囲には、恒温槽11が取り付けられ
ている。恒温槽11には、ポンプ12によって循環され
る循環水が封入されており、この循環水を加熱・冷却す
ることによってタンク10の温度制御を行う。循環水の
循環経路には、高温の蒸気を挿入する加熱バルブ13、
低温の冷却水を挿入する冷却バルブ14が接続されてお
り、この加熱バルブ及び冷却バルブを開閉することによ
り循環水を加熱・冷却することができる。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 3 shows the structure of the tank temperature control device of the present invention. A thermostat 11 is attached around the tank 10 for raising or lowering the temperature of the liquid. Circulating water circulated by a pump 12 is sealed in the thermostatic bath 11, and the temperature of the tank 10 is controlled by heating and cooling the circulating water. A heating valve 13 for inserting high-temperature steam into the circulation path of the circulating water;
A cooling valve 14 into which low-temperature cooling water is inserted is connected, and the circulating water can be heated and cooled by opening and closing the heating valve and the cooling valve.

【0020】タンク10及び恒温槽11には、測温器1
5、16が取り付けられており、タンク10及び恒温槽
11の温度を常時測定している。タンク側の測温器15
の先には演算器17が設けられている。演算器17で
は、タンク内温度の測定値を1秒間隔で取り込み、その
1つ前の測定値と比較して変化量を計算する。そして、
直前の100個の移動平均を算出し、温度変化率ΔTk
として制御部18に伝達する。
The tank 10 and the thermostat 11 are provided with a thermometer 1
5 and 16 are attached, and the temperature of the tank 10 and the thermostat 11 is constantly measured. Thermometer 15 on the tank side
Is provided with an arithmetic unit 17. The computing unit 17 takes in the measured value of the temperature in the tank at one-second intervals and compares the measured value with the immediately preceding measured value to calculate the amount of change. And
The moving average of the immediately preceding 100 pieces is calculated, and the temperature change rate ΔTk
To the control unit 18.

【0021】制御部18の入力側には、演算器17及び
恒温槽側の測温器16とが接続されており、タンク10
の温度情報と、恒温槽11の温度情報が入力される。ま
た、制御部18の出力側には加熱バルブ13及び冷却バ
ルブ14が接続されており、バルブの開閉量を決定す
る。制御部18による制御方法には、加熱バルブ13の
みを全開する急加熱モード、冷却バルブ14のみを全開
する急冷却モード、恒温槽11の温度を一定に保つ定温
制御モード、の3通りの方法がある。
An arithmetic unit 17 and a thermometer 16 on the thermostatic chamber side are connected to the input side of the control unit 18.
And the temperature information of the thermostat 11 are input. The heating valve 13 and the cooling valve 14 are connected to the output side of the control unit 18 and determine the opening and closing amount of the valve. The control method by the control unit 18 includes three methods: a rapid heating mode in which only the heating valve 13 is fully opened, a rapid cooling mode in which only the cooling valve 14 is fully opened, and a constant temperature control mode in which the temperature of the thermostat 11 is kept constant. is there.

【0022】急加熱モードでは、制御部18は、演算器
17からの温度情報、試運転時に定められたC1、C2
のパラメータ、及び予め定められた目標値SVから、以
下に示される演算を行い、モード切替温度Tを算出す
る。 T=SV−C1・(1−ΔTk/C2)・ΔTk ・・・(22) 上式で算出されたモード切替温度Tと現在のタンク内温
度Tkとを比較して、 Tk≧T ・・・(23) の条件式が成立した瞬間に、加熱バルブ13を全閉させ
る。一方、急冷却モードでは、 Tk≦T ・・・(24) がの条件式が成立した瞬間に、冷却バルブ14を全閉さ
せる。
In the rapid heating mode, the control unit 18 determines the temperature information from the arithmetic unit 17 and C1 and C2 determined during the test operation.
The following calculation is performed from the above parameters and the predetermined target value SV to calculate the mode switching temperature T. T = SV−C1 · (1−ΔTk / C2) · ΔTk (22) By comparing the mode switching temperature T calculated by the above equation with the current tank temperature Tk, Tk ≧ T ... At the moment when the conditional expression (23) is satisfied, the heating valve 13 is fully closed. On the other hand, in the rapid cooling mode, the cooling valve 14 is fully closed at the moment when the following conditional expression is satisfied: Tk ≦ T (24)

【0023】定温制御モードでは、制御部18は、恒温
槽11からの温度情報をもとにして、恒温槽11が設定
温度に保たれるように、加熱バルブ13及び冷却バルブ
14の開閉量を調節する。
In the constant temperature control mode, the control unit 18 controls the opening and closing amounts of the heating valve 13 and the cooling valve 14 based on the temperature information from the constant temperature bath 11 so that the constant temperature bath 11 is maintained at the set temperature. Adjust.

【0024】加熱時における温度制御方法について、図
4のフローチャートを用いて説明する。タンク10及び
恒温槽11の温度を測定した後、タンク内温度の実測値
Tkと目標値SVとを比較する。制御部18は、Tk−
SVが一定値以下であることを検出したときは、タンク
内温度が目標値から充分離れていると判断する。そし
て、制御部18は急加熱モードとして作動し、加熱バル
ブ13のみを全開させて恒温槽11の加熱を行う。
A method of controlling the temperature during heating will be described with reference to the flowchart of FIG. After measuring the temperatures of the tank 10 and the thermostat 11, the measured value Tk of the tank temperature is compared with the target value SV. The control unit 18 calculates Tk−
When it is detected that the SV is equal to or less than the predetermined value, it is determined that the temperature in the tank is sufficiently away from the target value. Then, the control unit 18 operates in the rapid heating mode, and heats the constant temperature bath 11 by fully opening only the heating valve 13.

【0025】急加熱の際、制御部18は、タンク内温度
情報をもとにして、(22)式で示されるTを常時算出
する。そして、制御部18は、実測値Tkの値がT以上
であることを検出すると、急加熱モードから定温制御モ
ードへと移行し、恒温槽11の温度がSVとなるように
温度調節を行う。このとき、供給熱量qiは零となり急
加熱を終了した時点で、供給熱量qiは零となるととも
に、ΔTk0及びTk0の値が決定される。このため、
加熱停止後におけるタンク内温度Tkの変化は、式(1
9)に従うようになり、オーバーシュートを発生するこ
となく目標値SVへと漸近する。
At the time of rapid heating, the controller 18 always calculates T represented by the equation (22) based on the tank temperature information. Then, when detecting that the value of the actually measured value Tk is equal to or greater than T, the control unit 18 shifts from the rapid heating mode to the constant temperature control mode, and performs temperature adjustment so that the temperature of the constant temperature bath 11 becomes SV. At this time, when the supplied heat amount qi becomes zero and the rapid heating ends, the supplied heat amount qi becomes zero and the values of ΔTk0 and Tk0 are determined. For this reason,
The change in the tank temperature Tk after the heating is stopped is calculated by the equation (1)
9), and asymptotically approaches the target value SV without causing overshoot.

【0026】急加熱を終了した時点で、制御部18に内
蔵されたタイマが作動し、その後の時間経過T1を計測
する。T1が一定値を越えた時点で、制御部18は、タ
ンク内温度がSVとほぼ等しくなったと判断し、温度制
御を終了する。
At the time when the rapid heating is completed, a timer built in the control unit 18 is operated, and the elapsed time T1 is measured thereafter. When T1 exceeds a certain value, the control unit 18 determines that the tank temperature has become substantially equal to the SV, and ends the temperature control.

【0027】上記実施形態では、加熱時の温度制御方法
について説明したが、冷却時においても、同様にして温
度制御を達成することができる。
In the above embodiment, the method of controlling the temperature at the time of heating has been described. However, the temperature can be controlled similarly at the time of cooling.

【0028】上記実施形態では、供給熱量qiを一定と
して説明したが、qiの値が一定でなく、時間とともに
変化する場合でも、本発明の温度制御方法を用いること
ができる。この場合では、式(17)によりパラメータ
C2が変動するため、供給熱量qiを測定し、かつ制御
する装置を設け、これを制御部18に接続させて温度制
御を行う必要がある。
Although the above embodiment has been described with the supplied heat quantity qi being constant, the temperature control method of the present invention can be used even when the value of qi is not constant and changes with time. In this case, since the parameter C2 fluctuates according to the equation (17), it is necessary to provide a device for measuring and controlling the supplied heat amount qi, and to connect the device to the control unit 18 to perform temperature control.

【0029】[0029]

【実施例】以下、本発明のタンク温度制御装置の実施例
を示す。本実施例では、タンク温度を30℃に保つよう
に制御しながら、低温度の添加液を200(L)ずつ添
加するプロセスである。プロセス前に、試運転を行い、
パラメータC1,C2の値を C1 = 8.0(min) C2 = 50.0(℃/min) と定めている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the tank temperature control device of the present invention will be described below. In the present embodiment, a process is performed in which the low-temperature additive liquid is added 200 (L) at a time while controlling the tank temperature to 30 ° C. Before the process, make a trial run,
The values of the parameters C1 and C2 are defined as C1 = 8.0 (min) and C2 = 50.0 (° C./min).

【0030】図5に、タンク内温度、恒温槽温度、恒温
槽設定温度出力の時間変化を示す。プロセス開始直後
は、定温制御モードで作動しているが、添加液を添加し
てタンク内温度が減少すると、急加熱モードに移行す
る。その際、式(22)による演算を行って、絶えずモ
ード切替温度を算出している。そして、タンク内液量が
2000(L)のときは時間Aのときにモード切替温度
とタンク内温度が26.7℃で一致し、急加熱モードか
ら定温制御モードへと移行する。また、タンク内液量が
2200(L)のときは時間Aのときにモード切替温度
とタンク内温度が27.5℃で一致し、急加熱モードか
ら定温制御モードへと移行し、タンク内温度が30℃へ
と漸近する。
FIG. 5 shows the changes over time in the tank temperature, the temperature of the thermostatic chamber, and the temperature output of the thermostat set temperature. Immediately after the start of the process, the apparatus operates in the constant temperature control mode. However, when the temperature of the tank is reduced by adding the additive liquid, the mode is shifted to the rapid heating mode. At this time, the mode switching temperature is constantly calculated by performing the calculation according to the equation (22). When the amount of liquid in the tank is 2000 (L), at time A, the mode switching temperature matches the temperature in the tank at 26.7 ° C., and the mode shifts from the rapid heating mode to the constant temperature control mode. When the liquid volume in the tank is 2200 (L), the mode switching temperature matches the temperature in the tank at 27.5 ° C. at time A, and the mode shifts from the rapid heating mode to the constant temperature control mode. Approaches 30 ° C.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
タンク内の温度変化を物理的に解析してオーバーシュー
ト量を予測したから、動的な温度制御を簡単かつ効率よ
く行うことができる。
As described above, according to the present invention,
Since the amount of overshoot is predicted by physically analyzing the temperature change in the tank, dynamic temperature control can be performed simply and efficiently.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】タンクの熱伝導モデルを示した説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a heat conduction model of a tank.

【図2】タンク内温度の時間変化を示した説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a time change of a temperature in a tank.

【図3】タンク温度制御装置の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a tank temperature control device.

【図4】加熱時の温度制御方法を示したフローチャート
である。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a temperature control method during heating.

【図5】本発明のタンク温度制御装置の実施例におい
て、タンク内の温度変化を示したグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a temperature change in the tank in the embodiment of the tank temperature control device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 タンク 11 恒温槽 13 加熱バルブ 14 冷却バルブ 17 演算器 18 制御部 Reference Signs List 10 tank 11 constant temperature bath 13 heating valve 14 cooling valve 17 arithmetic unit 18 control unit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液体を貯蔵するタンクの内部温度に応じ
て、前記タンクの周囲に設けられた恒温槽を加熱・冷却
することによって、タンク内温度を調節するタンク温度
制御方法において、 タンク内温度の実測値をTk、タンク内温度の目標値を
SV、タンク内温度変化率をΔTk、タンクの熱容量を
M、恒温槽の熱容量をm、供給熱量をqi、タンクの熱
伝導率をKとし、 C1=m/M、C2=qi/m とすると、急加熱時では C1・(1−ΔTk/C2)・ΔTk+Tk≧SV の条件が成立したときに前記恒温槽への供給熱量を零と
し、急冷却時では C1・(1−ΔTk/C2)・ΔTk+Tk≦SV の条件が成立したときに前記恒温槽への供給熱量を零と
することで、加熱・冷却時におけるタンク内温度のオー
バーシュートの発生を防止することを特徴とするタンク
温度制御方法。
1. A tank temperature control method for adjusting a temperature in a tank by heating and cooling a constant temperature bath provided around the tank according to an internal temperature of the tank for storing a liquid. Is the actual measured value of Tk, the target value of the tank temperature is SV, the change rate of the tank temperature is ΔTk, the heat capacity of the tank is M, the heat capacity of the constant temperature bath is m, the heat supply amount is qi, and the heat conductivity of the tank is K, Assuming that C1 = m / M and C2 = qi / m, the amount of heat supplied to the constant temperature chamber is set to zero when the condition of C1 · (1−ΔTk / C2) · ΔTk + Tk ≧ SV is satisfied during rapid heating, and When the condition of C1 · (1−ΔTk / C2) · ΔTk + Tk ≦ SV is satisfied during cooling, the amount of heat supplied to the constant temperature bath is set to zero, thereby causing an overshoot in the tank temperature during heating and cooling. Prevent Tank temperature control method according to claim Rukoto.
【請求項2】 液体が貯蔵されたタンクの周囲に設けら
れた恒温槽と、 前記タンク及び前記恒温槽の内部温度を測定する測温器
と、 恒温槽に高熱蒸気を流入して恒温槽を加熱させる加熱バ
ルブと、 恒温槽に冷却水を流入して恒温槽を冷却させる冷却バル
ブと、 測温器に接続され、前記タンク及び恒温槽の温度から、
前記加熱バルブ及び前記冷却バルブの開閉量を調節する
制御部とを備え、 タンク内温度の実測値をTk、タンク内温度の目標値を
SV、タンク内温度変化率をΔTk、タンクの熱容量を
M、恒温槽の熱容量をm、供給熱量をqi、タンクの熱
伝導率をKとし、 C1=m/M、C2=qi/m とすると、急加熱時では C1・(1−ΔTk/C2)・ΔTk+Tk≧SV の条件が成立したときに前記加熱バルブを全閉とし、急
冷却時では C1・(1−ΔTk/C2)・ΔTk+Tk≦SV の条件が成立したときに前記冷却バルブを全閉させ、そ
の後は定温制御をおこなうことにより、タンク内温度の
オーバーシュートの発生を防止することを特徴とするタ
ンク温度制御装置。
2. A thermostat provided around a tank in which a liquid is stored; a thermometer for measuring an internal temperature of the tank and the thermostat; and a high-temperature steam flowing into the thermostat to form a thermostat. A heating valve for heating, a cooling valve for flowing cooling water into the thermostat to cool the thermostat, and a thermometer connected to the thermometer, from the temperature of the tank and the thermostat,
A control unit for adjusting the opening and closing amounts of the heating valve and the cooling valve, wherein the measured value of the temperature in the tank is Tk, the target value of the temperature in the tank is SV, the temperature change rate in the tank is ΔTk, and the heat capacity of the tank is M If the heat capacity of the thermostatic chamber is m, the amount of heat supplied is qi, and the thermal conductivity of the tank is K, and C1 = m / M and C2 = qi / m, C1 · (1−ΔTk / C2) · The heating valve is fully closed when the condition of ΔTk + Tk ≧ SV is satisfied, and the cooling valve is fully closed when the condition of C1 · (1−ΔTk / C2) · ΔTk + Tk ≦ SV is satisfied during rapid cooling; Thereafter, the tank temperature control device performs constant temperature control to prevent occurrence of overshoot in the tank temperature.
【請求項3】 前記測温器は、タンク内部温度を1秒毎
に測定してその変化量を計算し、100秒間における移
動平均からタンク内温度変化率ΔTkを算出することを
特徴とする請求項2記載のタンク温度制御装置。
3. The temperature measuring device according to claim 1, wherein the temperature measuring device measures the temperature inside the tank every second, calculates a change amount thereof, and calculates a temperature change rate ΔTk in the tank from a moving average for 100 seconds. Item 3. A tank temperature control device according to Item 2.
【請求項4】 前記制御部には、前記恒温槽への供給熱
量qiを測定する装置及びこれを制御する装置が接続さ
れていることを特徴とする請求項2又は3記載のタンク
温度制御装置。
4. The tank temperature control device according to claim 2, wherein a device that measures the amount of heat qi supplied to the constant temperature bath and a device that controls the same are connected to the control unit. .
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008105074A (en) * 2006-10-27 2008-05-08 Taiyo Denki Sangyo Kk Solder melting apparatus
JP2008194579A (en) * 2007-02-09 2008-08-28 Fuji Mach Mfg Co Ltd Temperature regulator of adhesive dispenser
KR101316208B1 (en) 2011-10-18 2013-10-08 현대자동차주식회사 Water pump control method of electric vehicle
JP2015218994A (en) * 2014-05-21 2015-12-07 株式会社テイエルブイ Heating and cooling device

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