JP2022166632A - 温調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】目標温度に負荷を温調するにあたり、その途中においても温度調節しながら徐々に負荷の温度を前記目標温度まで変化させることが可能な温調装置を提供する。【解決手段】目標到達時間ｔｄ内における所定の複数のタイミング（経過時間）の各々において、目標温度勾配Ｓａから負荷Ｗの経時設定温度Ｔｎを算出する（Ｓ３）と共に、経時設定温度Ｔｎと測定入力部５０から入力された経時測定温度Ｔｍとを比較し（Ｓ５）、制御出力部５３が、前記経時設定温度Ｔｎと前期経時測定温度Ｔｍとの比較結果に基づいて、加熱部３及び冷却部４を制御する。【選択図】図３

Description

本発明は、温度制御された循環液を負荷に対して供給することにより、該負荷の温度を目標温度に調節するための温調装置に関する。

温度制御された循環液を負荷に供給することによって、該負荷の温度を所定の目標温度に調節する温調装置は、例えば特許文献１に開示されているように、既に広く知られている。そして、この種の従来の温調装置は、通常、循環液を負荷との間で循環させる循環液回路と、負荷の温度を前記目標温度に調節するために循環液の温度を制御する温度制御部とを有している。

ところで、昨今、この種の温調装置は、様々な分野で利用されており、例えば、ビールの製造工程においては、タンク内の原料液を所定の目標温度に冷却するときに用いられることがあるが、その際、前記タンク内の原料液を、温度調節しながら徐々に前記目標温度まで冷却したいという要望がある。

しかしながら、従来の温調装置においては、温度制御部が、負荷の温度を出来るだけ早く目標温度に調節できるように循環液の温度を制御するため、上述のように、負荷（すなわち、ビールの原料液）の温度を、温度調節しながら徐々に前記目標温度まで変化させていくようなことができない。よって、そのような負荷の温度調節を実現するためには、例えば、温調装置の設定温度を所定時間おきに複数回に分けて設定し直しながら、負荷の温度を段階的に最終的な目標温度まで変化させていくなど、温調作業の煩雑化を避けることができなかった。

特開２００７－１０１００６号公報

本発明の技術的課題は、目標温度に負荷を温調するにあたり、その途中においても温度調節しながら徐々に負荷の温度を前記目標温度まで変化させることが可能な温調装置を提供することにある。

前記技術的課題を解決するため、本発明に係る温調装置は、負荷の温度を目標温度に調節するための温調装置であって、前記温調装置は、負荷との熱交換後に該負荷から戻された循環液を該負荷に対して循環的に送り出す循環液回路と、前記循環液回路に設けられ、該循環液回路中の循環液を加熱冷却する加熱部及び冷却部と、前記加熱部及び冷却部の出力を制御する制御部と、を有しており、上記制御部は、負荷の測定温度が入力される測定入力部と、目標設定温度としての前記目標温度、及び、温調開始時からの該目標設定温度への目標到達時間を入力する設定入力部と、前記温調開始時における初期設定温度、並びに、前記設定入力部から入力された前記目標設定温度及び目標到達時間に基づいて、その目標設定温度に達するまでの目標温度勾配を求める演算部と、前記演算部で求められた目標温度勾配に追従して前記負荷の測定温度が変化するように前記加熱部及び冷却部の出力を制御する制御出力部とを有している、ことを特徴とする。

また、同じく前記技術的課題を解決するため、本発明に係る温調装置は、負荷の温度を目標温度に調節するための温調装置であって、前記温調装置は、負荷との熱交換後に該負荷から戻された循環液を該負荷に対して循環的に送り出す循環液回路と、前記循環液回路に設けられ、該循環液回路中の循環液を加熱冷却する加熱部及び冷却部と、前記加熱部及び冷却部の出力を制御する制御部と、を有しており、上記制御部は、前記加熱冷却後の循環液又は前記加熱冷却前の循環液の測定温度が入力される測定入力部と、前記目標温度に対応する循環液の目標設定温度、及び、温調開始時からの該目標設定温度への目標到達時間を入力する設定入力部と、前記温調開始時における初期設定温度、並びに、前記設定入力部から入力された前記目標設定温度及び目標到達時間に基づいて、その目標設定温度に達するまでの目標温度勾配を算出する演算部と、前記演算部で求められた目標温度勾配に追従して前記循環液の測定温度が変化するように前記加熱部及び冷却部の出力を制御する制御出力部とを有している、ことを特徴とする。

ここで、前記温調装置において、好ましくは、前記循環液回路は、前記負荷から戻された循環液を受け入れる戻り流路と、前記加熱部及び冷却部により温度調節された循環液を前記負荷に対して送り出す吐出流路と、これら戻り流路及び吐出流路が接続されて前記循環液を貯留するタンク部と、前記タンク部内の循環液を前記吐出流路に送り出す循環ポンプとを有している。

また、好ましくは、前記冷却部が、放熱水が流れる放熱水回路と、該放熱水回路を流れる放熱水と前記循環液回路を流れる循環液との間で熱交換させる熱交換器とを有しており、前記加熱部がヒータを有しており、前記放熱水回路が、該放熱水回路を流れる放熱水の流量を調節する流量制御弁を有しており、前記制御出力部が、前記ヒータ及び前記流量制御弁を制御することにより前記加熱部及び前記冷却部を制御する。

なお、上記温調装置においては、前記演算部が、前記目標到達時間内における複数のタイミングの各々について、前記目標温度勾配から負荷の経時設定温度を算出すると共に、該経時設定温度と前記測定入力部から入力された負荷の測定温度とを比較し、前記制御出力部が、前記経時設定温度と測定温度との比較結果に基づいて、前記加熱部及び冷却部の出力を制御するようにしても良い。また、それに代えて、前記演算部が、前記目標到達時間内における複数のタイミングの各々について、前記目標温度勾配から循環液の経時設定温度を算出すると共に、該経時設定温度と前記測定入力部から入力された循環液の測定温度とを比較し、前記制御出力部が、前記経時設定温度と測定温度との比較結果に基づいて、前記加熱部及び冷却部の出力を制御するようにしても良い。

本発明によれば、目標温度に負荷を温調するにあたり、その過程においても温度調節しながら徐々に負荷の温度を前記目標温度まで変化させることが可能な温調装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る温調装置の概略的な回路図である。 図１の制御部を表すブロック図である。 図１の制御部で実行される制御のフローチャートである。 図１の温調装置における目標到達時間に至るまでの経時設定温度の時間的変化の一例を示すグラフである。

図１－図４は、本発明に係る温調装置の第１実施形態を示すものである。この温調装置１は、温調対象物（ビールの原料液等の負荷Ｗ）の温度を、温度調節（すなわち、温度制御）しながら徐々に目標温度まで変化させていくのに特に適したものである。

図１に示すように、前記温調装置１は、該装置１の外側を覆う筐体１０を有しており、その筐体１０の内部に、負荷Ｗとの熱交換後に該負荷Ｗから戻された循環液を受け入れ、その受け入れた循環液を再び負荷Ｗに対して循環的に送り出す循環液回路２と、該循環液回路２上に設けられ、該循環液回路２中の循環液を加熱冷却する加熱部３及び冷却部４と、これら加熱部３及び冷却部４の出力を制御する制御部５とを有している。

上記循環液回路２は、前記負荷Ｗとの熱交換後に該負荷Ｗから戻された循環液を受け入れる戻り流路２０と、前記加熱部３及び冷却部４により温度調節された循環液を前記負荷Ｗに対して送り出す吐出流路２１と、循環液を貯留するため、前記戻り流路２０と吐出流路２１との間に配設されたタンク部２２と、該タンク部２２に貯留された循環液を前記吐出流路２１に送出するための循環ポンプ２５とを有している。

前記タンク部２２は、前記戻り流路２０及び吐出流路２１が接続されたメインタンク２３と、該メインタンク２３の上部に連通口２４ａを通じて接続されたサブタンク２４とを有している。そして、前記メインタンク２３は、前記タンク部２２に循環液を補給するための注入口２３ａと、該メインタンク２３内に貯留された循環液の量を前記筐体１０の外部から目視により確認することが可能なレベルゲージ２３ｂとを有している。

上記メインタンク２３内には、前記加熱部３と前記循環ポンプ２５と該タンク２３内に貯留された循環液の液位を検知するレベルスイッチ２３ｃとが設けられている。ここで、前記循環ポンプとしては、好ましくは浸漬型でインバータ式のポンプが用いられ、前記加熱部３、循環ポンプ２５及びレベルスイッチ２３ｃは、前記制御部５に電気的に接続されている。さらに、前記加熱部３は、前記制御部５に電気的に接続されたヒータ３１と温度ヒューズ３２とを有していて、これらヒータ及び温度ヒューズが前記制御部５に電気的に接続されている。

そうすることにより、前記ヒータ３１で前記メインタンク２３内の循環液を加熱して該循環液の温度を調節したり、前記吐出流路２１に送出する循環液の流量を調節したりすることができるようになっている。そして、前記温度ヒューズ３２により、例えば、前記メインタンク２３内の空気の温度が所定の温度より高くなった時に、危険な状態と判断して温調装置１の電源をＯＦＦにすること等ができるようになっている。なお、前記タンク部２２の底部にはドレン管１４の一端が接続されていて、該ドレン管１４の他端には開閉可能なドレンポート１５が設けられている。それにより、タンク部２２内の清掃時等に、タンク２２部内の循環液を外部に排出することができる。

また、前記サブタンク２４内には、その内部に貯留された循環液を前記メインタンク２３へと汲み上げる浸漬型の内部ポンプ２６が設けられている。この内部ポンプ２６としては、好ましくはインバータ式のポンプが用いられ、該内部ポンプ２６は、前記制御部５に電気的に接続されている。このように、前記メインタンク２３の最大容量を超過した循環液を、前記連通孔２４ａを通じてサブタンク２４内に排出して貯めておくことができ、さらに、前記レベルスイッチ２３ｃによりメインタンク２３の液位が低下したことが検知された時には、前記内部ポンプ２６でサブタンク２４内の循環液を汲み上げてメインタンク２３に補充することができる。

前記戻り流路２０は、前記筐体１０に開設された循環液戻し口２０ａを一端に有して、他端が前記メインタンク２３に接続されており、さらに、それら一端と他端との中間には、中を流れる循環液を前記冷却部４と熱交換させる第１熱交換流路２０ｂを有している。そのため、前記戻し口２０ａから受け入れた循環液を、前記第１熱交換流路２０ｂにおいて前記冷却部４により冷却した上で、前記メインタンク２３に戻すことができるようになっている。

前記戻り流路２０には、前記循環液戻し口２０ａと前記第１熱交換流路２０ｂとの間に、該戻し口２０ａから受け入れた循環液の温度を検出する第１温度センサ２０ｃが設けられ、該第１熱交換流路２０ｂと前記メインタンク２３との間に、前記冷却部で冷却された循環液の温度を検出する第２温度センサ２０ｄが設けられている。そして、これら第１温度センサ２０ｃ及び第２温度センサ２０ｄは、共に前記制御部５に電気的に接続されている。

それにより、前記第１温度センサ２０ｃについては、後述するように、前記制御部５においてユーザが予め設定した目標設定温度Ｔａに基づいて前記加熱部３及び冷却部４の出力を制御するのに用いることができる。それに加えて、両センサ２０ｃ，２０ｄは、例えば、循環液の温度の異常を検出して温調装置１を停止させたり、両センサ２０ｃ，２０ｄで検出された循環液の温度の差に応じて、前記冷却部４の出力を制御したり等するのに用いることができる。

一方、前記吐出流路２１は、前記筐体１０に開設された循環液吐出口２１ａを一端に有して、他端が前記循環ポンプ２５に接続されている。そのため、前記戻り流路２０の冷却部４及び前記メインタンク２３の加熱部３（ヒータ３１）により加熱冷却された循環液を、この吐出流路２１を通じて前記循環液吐出口２１ａに供給することができるようになっている。

前記吐出流路２１には、前記循環液吐出口２１ａ側から循環ポンプ２５側へ循環液が逆流するのを防止する逆止弁２１ｂが設けられており、該逆止弁２１ｂと前記吐出口２１ａとの間には、上流側から、圧力センサ２１ｃ、第３温度センサ２１ｄ及び流量計センサ２１ｅが順次設けられている。そして、これらセンサ２１ｃ，２１ｄ，２１ｅも、共に前記制御部５に電気的に接続されている。

それにより、前記圧力センサ２１ｃ及び前記流量計センサ２１ｅについては、例えば、それが検出した循環液の圧力及び流量に応じて前記循環ポンプ２５の回転数を制御したり、前記循環液の圧力及び流量の異常を検出して温調装置１を停止させたりすることができる。また、前記第３温度センサ２１ｄについては、後述するように、前記制御部５においてユーザが予め設定した目標設定温度Ｔａに基づいて前記加熱部３及び冷却部４の出力を制御するのに用いることができる。それに加えて、前記第３温度センサ２１ｄは、例えば、循環液の温度の異常を検出して温調装置１を停止させたり、前記第１温度センサ２０ｃや第２温度センサ２０ｄで検出した循環液の温度との差に基づいて、前記加熱部３及び冷却部４の出力を制御したり等するのに用いることも可能である。

本実施形態において、前記冷却部４は、放熱水が流れる放熱水回路４０と、該放熱水回路４０を流れる放熱水と前記戻り流路２０を流れる循環液との間で熱交換させる熱交換器４１とを有している。具体的には、前記放熱水回路４０は、前記熱交換器４１内に設けられた第２熱交換流路４２と、該第２熱交換流路４２の一端に接続されて、放熱水を前記熱交換器４１へと導入する放熱水導入路４３と、前記第２熱交換流路４２の他端に接続されて、前記熱交換器４１で循環液と熱交換した後の放熱水を該熱交換器４１から排出する放熱水排出路４４とを有している。

さらに、前記放熱水回路４０は、前記第２熱交換流路４２に供給する放熱水の流量を調節するための流量制御弁４５を有している。この流量制御弁４５は前記制御部５に電気的に接続されており、該制御部５で該流量制御弁４５を制御することにより、前記第２熱交換流路４２へと供給される放熱水の流量、すなわち前記冷却部４の出力を制御することができるようになっている。

より具体的に説明すると、前記放熱水導入路４３は、その一端が前記第２熱交換流路４２の上流端に接続され、その他端には、前記筐体１０に開設された放熱水供給口４３ａを有している。そして、この放熱水導入路４３は、前記供給口４３ａと第２熱交換流路４２との間に、前記流量制御弁４５を有している。一方、前記放熱水排出路４４は、その一端が前記第２熱交換流路４２の出口側端部に接続され、その他端には、前記筐体１０に開設された放熱水排出口４４ａを有している。

ここで、上記流量制御弁４５としては、例えば比例弁や電磁弁を用いることが可能であり、比例弁の場合には弁の開度を制御することにより、また、電磁弁の場合には弁の開閉時間の比を制御することにより、前記第２熱交換器４２へと供給される放熱水の流量、すなわち、前記冷却部４の出力を制御することができる。

なお、この放熱水回路４０では、前記放熱水導入路４３における前記流量制御弁４５よりも上流側（放熱水供給口４３ａ側）の位置と前記放熱水排出路４４とが、バイパス路４６によって接続されている。このバイパス路４６には、仕切弁４６ａが設けられており、必要に応じて該仕切弁４６ａを閉じておいたり開いておいたりすることができる。例えば、前記第２熱交換流路４２で加熱された放熱水を、その温度を下げてから排出する場合や、前記流量制御弁４５におけるウォータハンマー現象を抑制する場合には、仕切弁を開いておくことができる。

また、前記筐体１０の底部には、漏れた循環液や放熱水を受けるためのドレンパン１１が配設されている。このドレンパン１１には、前記制御部５に電気的に接続されたフロートタイプの漏水センサ１２と、前記ドレンパン１１に溜まった液を外部に排出するための開閉可能なドレンポート１３が設けられている。それにより、例えば、装置１内で循環液や放熱水が大量に漏れて漏水センサ１２がそれを検知した時に、制御部５によって報知したり装置１の電源をＯＦＦにしたりすることができる。

図２に示すように、前記制御部５は、前記各温度センサをはじめとする各種センサ等による検知・検出結果が入力される測定入力部５０と、後述の目標設定温度Ｔａをはじめとする各種設定値が入力される設定入力部５１と、前記測定入力部５０及び前記設定入力部５１から入力された各種データに基づいて所定の演算を行なう演算部５２と、前記演算部５２での演算結果に基づいて、前記加熱部３のヒータ３１や前記冷却部４の流量制御弁４５をはじめとする各種被制御機器に対して制御信号を出力する制御出力部５３とを有している。

次に、前記温調装置１の使用方法について説明する。ここでは、この温調装置１を用いて、液体状の負荷（タンク６０内のビールの原料液等の液体）Ｗを目標温度に調節する場合について説明する。

前記温調装置１と負荷Ｗとを接続するにあたっては、図１に示すように、循環液を負荷Ｗに供給するための供給管６１の一端を前記温調装置１の循環液吐出口２１ａに接続し、その他端を前記負荷Ｗとの熱交換部（具体的には、前記タンク６０内の液状負荷Ｗに含浸させた熱交換パイプ）６２の入口側に接続する。また、負荷Ｗと熱交換した後の循環液を温調装置１に戻すための戻し管６３の一端を、前記熱交換部６２の出口側に接続し、その他端を温調装置１の循環液戻し口２０ａに接続する。さらに、必要に応じて、前記負荷Ｗに接触させて取り付けた（具体的には、前記タンク６０内の液状負荷Ｗに含浸させた）負荷温度センサ６４を前記制御部５の測定入力部５０に電気的に接続する。

次に、前記負荷Ｗを目標温度に調節するにあたっての前記温調装置１の制御方法について、図２－図４を用いて説明する。ここでは、負荷温度センサ６４により測定された負荷Ｗの温度に基づいて該負荷Ｗを目標温度に調節する場合と、前記第１温度センサ２０ｃ又は第３温度センサ２１ｄにより測定された循環液の温度に基づいて負荷Ｗの温度を目標温度に調節する場合とについて説明する。ただし、後者の場合、負荷Ｗの温度が、実質的には、調節された循環液の温度に追従することを前提としている。また、ここでは、図４に示すように、負荷Ｗを現在の温度よりも高い目標温度に調節する場合を例に挙げて説明することとする。

＜負荷温度センサ６４を用いる場合＞
図３のフローチャートを用いて説明すると、まず、負荷Ｗの所望の目標温度を目標設定温度Ｔａとして、また、目標設定温度Ｔａまでの所望の到達時間を目標到達時間ｔｄとして、さらに、温調開始時ｔｓにおける設定温度であるところの初期設定温度Ｔ０を、前記制御部５の設定入力部５１に入力する（Ｓ１）。ただし、前記初期設定温度Ｔ０としては、従前から設定されていたものを利用し、ここでの入力を省略できるようにしても良い。すると、前記制御部５の演算部５２で、前記初期設定温度Ｔ０、前記目標設定温度Ｔａ及び目標到達時間ｔｄに基づいて、温調開始時から目標到達時間ｔｄが経過するまでの温度変化の目標勾配（目標温度勾配Ｓａ）が算出される（Ｓ２）。

そして、前記目標設定温度Ｔａへの負荷Ｗの温調が開始されると、前記演算部５２は、所定の時間間隔Δｔ毎のタイミングで、前記初期設定温度Ｔ０と目標温度勾配Ｓａと温調開始時ｔｓからの経過時間（Δｔ×ｎ：ｎ＝１，２，３・・・）とに基づいて、現在の経過時間において目標となる設定温度（経時設定温度Ｔｎ：ｎ＝１，２，３・・・）を算出する（Ｓ３）。ここで、前記時間間隔Δｔは、前記Ｓ１において設定入力部５１から入力することができるようにしても良い。また、前記時間間隔Δｔは必ずしも一定である必要はなく、経過時間に応じて異なるように予め設定することも可能である。すなわち、前記演算部５は、前記目標到達時間ｔｄ内における所定の複数のタイミング（経過時間）の各々において、前記目標温度勾配Ｓａから負荷Ｗの前記経時設定温度Ｔｎを算出する。

一方、前記負荷温度センサ６４からは、前記制御部５の測定入力部５０に対して、前記現在の経過時間（Δｔ×ｎ）における負荷Ｗの測定温度（経時測定温度）Ｔｍが入力される（Ｓ４）。そして、前記演算部５では、前記経時設定温度Ｔｎと前記経時測定温度Ｔｍとを比較して（Ｓ５）、その比較結果を前記制御部５の制御出力部５３に伝達する。

すると、前記制御出力部５３は、前記経時設定温度Ｔｎが前記経時測定温度Ｔｍと同じかそれよりも大きい場合には、前記ヒータ３１の出力で規定される前記加熱部３の出力が、前記流量制御弁４５による放熱水の流量で規定される冷却部４の出力よりも大きくなるように制御する（Ｓ６）。その一方で、前記経時設定温度Ｔｎが前記経時測定温度Ｔｍよりも小さい場合には、前記冷却部４の出力が、前記加熱部３の出力よりも大きくなるように制御する（Ｓ７）。ここで、前記Ｓ６及びＳ７における加熱部３と冷却部４との出力差は、例えば、経時設定温度Ｔｎと経時測定温度Ｔｍとの温度差に基づいて決定することができる。

前記ステップＳ３－Ｓ７は、前記温調開始時ｔｓからの経過時間（Δｔ×ｎ）が前記目標到達時間ｔｄに達するまで繰返される（Ｓ８）。そして、前記経過時間（Δｔ×ｎ）が前記目標到達時間ｔｄに達していたら、前記目標温度勾配Ｓａに基づいた温度制御を終了し、その制御終了時からは、負荷Ｗの温度を前記目標設定温度Ｔａに維持する制御に移行する（Ｓ９）。以上の制御方法により、前記負荷の温度を、前記目標温度勾配Ｓａに追従させながら、前記目標設定温度Ｔａまで変化させることができる。なお、上記ステップＳ９では、必ずしも負荷Ｗの温度を目標設定温度Ｔａに維持する必要性は無く、予め設定した第２の目標設定温度に対して、このフローチャートの制御を利用して又は利用しないで、負荷Ｗを続けて温度制御しても良い。

その一方で、これとは逆に、負荷Ｗを現在の目標温度よりも低い温度に調節するときには、前記経時設定温度Ｔｎが前記経時測定温度Ｔｍと同じかそれよりも小さい場合には、前記冷却部４の出力が前記加熱部３の出力よりも大きくなるように制御する（Ｓ７）。その一方で、前記経時設定温度Ｔｎが前記経時測定温度Ｔｍよりも大きい場合には、前記加熱部３の出力が、前記冷却部４の出力よりも大きくなるように制御する（Ｓ６）。

＜循環液回路２の第１温度センサ２０ｃ又は第３温度センサ２１ｄを用いる場合＞
上述のように、負荷Ｗの温度は、調節された循環液の温度に実質的に追従することから、この場合にも、図３のフローチャートに基づいて負荷Ｗを目標温度に調節することが可能である。そこで、ここでは、上述した負荷温度センサ６４を用いる場合とは異なる部分について主に説明し、共通する説明については省略することとする。

この場合、まず、ステップＳ１で、目標設定温度Ｔａとして、負荷Ｗの所望の目標温度に対応する循環液の温度を設定入力部５１に入力し、同時に、前記初期設定温度Ｔ０及び前記目標到達時間ｔｄを該設定入力部５１に入力する。ただし、前記初期設定温度Ｔ０については、上述のように、従前から設定されていたものを引き続き利用しても良い。以下、ステップＳ２では、前記初期設定温度Ｔ０、前記目標設定温度Ｔａ及び目標到達時間ｔｄに基づいて目標温度勾配Ｓａが算出される。

そして、ステップＳ３では、前記目標設定温度Ｔａへの循環液の温調が開始されると、所定の時間間隔Δｔ毎のタイミングで、前記初期設定温度Ｔ０と目標温度勾配Ｓａと温調開始時ｔｓからの経過時間（Δｔ×ｎ）とに基づいて経時設定温度Ｔｎが算出される。また、ステップＳ４では、前記循環液回路２の第１温度センサ２０ｃ又は第３温度センサ２１ｄから、前記測定入力部５０に対して、前記現在の経過時間（Δｔ×ｎ）における循環液の経時測定温度Ｔｍが入力される。続いて、ステップＳ５で、前記経時設定温度Ｔｎと前記経時測定温度Ｔｍとを比較する。

そのとき、前記経時設定温度Ｔｎが前記経時測定温度Ｔｍと同じかそれよりも大きい場合には、ステップＳ６で、前記加熱部３の出力が前記冷却部４の出力よりも大きくなるように両者を制御する。一方、前記経時設定温度Ｔｎが前記経時測定温度Ｔｍよりも小さい場合には、ステップＳ７で、前記冷却部４の出力が、前記加熱部３の出力よりも大きくなるように制御する。ここで、前記Ｓ６及びＳ７における加熱部３と冷却部４との出力差は、例えば、経時設定温度Ｔｎと経時測定温度Ｔｍとの温度差に加えて、第１温度センサ２０ｃによる測定温度と第３温度センサ２１ｄによる測定温度との差に基づいても決定することができる。

そして、ステップＳ８により、前記温調開始時ｔｓからの経過時間（Δｔ×ｎ）が前記目標到達時間ｔｄに達するまで前記ステップＳ３－Ｓ７が繰返されたら、ステップＳ９で上記温度制御を終了し、その制御終了時からは、循環液の温度を前記目標設定温度Ｔａに維持する制御に移行する。

以上のように、上記温調装置１によれば、負荷Ｗをユーザが希望する目標温度に温調するにあたり、その過程においても温度制御しながら徐々に負荷の温度を前記目標温度まで変化させることができる。

１ 温調装置
２ 循環液回路
２０ 戻り流路
２０ｂ 第１熱交換流路
２０ｃ 第１温度センサ
２０ｄ 第２温度センサ
２１ 吐出流路
２１ｄ 第３温度センサ
２２ タンク部
２３ メインタンク
２５ 循環ポンプ
３ 加熱部
３１ ヒータ
４ 冷却部
４０ 放熱水回路
４１ 熱交換器
４２ 第２熱交換流路
４３ 放熱水導入路
４４ 放熱水排出路
４５ 流量制御弁
５ 制御部
５０ 測定入力部
５１ 設定入力部
５２ 演算部
５３ 制御出力部
６４ 負荷温度センサ
Ｗ 負荷
Ｔａ 目標設定温度
ｔｄ 目標到達時間
ｔｓ 温調開始時
Ｔ０ 初期設定温度
Δｔ 測定時間間隔
Ｓａ 目標温度勾配
Ｔｎ 経時設定温度
Ｔｍ 経時測定温度

Claims (6)

1. 負荷の温度を目標温度に調節するための温調装置であって、
   前記温調装置は、負荷との熱交換後に該負荷から戻された循環液を該負荷に対して循環的に送り出す循環液回路と、前記循環液回路に設けられ、該循環液回路中の循環液を加熱冷却する加熱部及び冷却部と、前記加熱部及び冷却部の出力を制御する制御部と、を有しており、
   上記制御部は、負荷の測定温度が入力される測定入力部と、目標設定温度としての前記目標温度、及び、温調開始時からの該目標設定温度への目標到達時間を入力する設定入力部と、前記温調開始時における初期設定温度、並びに、前記設定入力部から入力された前記目標設定温度及び目標到達時間に基づいて、その目標設定温度に達するまでの目標温度勾配を求める演算部と、前記演算部で求められた目標温度勾配に追従して前記負荷の測定温度が変化するように前記加熱部及び冷却部の出力を制御する制御出力部とを有している、
   ことを特徴とする温調装置。
2. 負荷の温度を目標温度に調節するための温調装置であって、
   前記温調装置は、負荷との熱交換後に該負荷から戻された循環液を該負荷に対して循環的に送り出す循環液回路と、前記循環液回路に設けられ、該循環液回路中の循環液を加熱冷却する加熱部及び冷却部と、前記加熱部及び冷却部の出力を制御する制御部と、を有しており、
   上記制御部は、前記加熱冷却後の循環液又は前記加熱冷却前の循環液の測定温度が入力される測定入力部と、前記目標温度に対応する循環液の目標設定温度、及び、温調開始時からの該目標設定温度への目標到達時間を入力する設定入力部と、前記温調開始時における初期設定温度、並びに、前記設定入力部から入力された前記目標設定温度及び目標到達時間に基づいて、その目標設定温度に達するまでの目標温度勾配を算出する演算部と、前記演算部で求められた目標温度勾配に追従して前記循環液の測定温度が変化するように前記加熱部及び冷却部の出力を制御する制御出力部とを有している、
   ことを特徴とする温調装置。
3. 前記循環液回路は、前記負荷から戻された循環液を受け入れる戻り流路と、前記加熱部及び冷却部により温度調節された循環液を前記負荷に対して送り出す吐出流路と、これら戻り流路及び吐出流路が接続されて前記循環液を貯留するタンク部と、前記タンク部内の循環液を前記吐出流路に送り出す循環ポンプとを有している。
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の温調装置。
4. 前記冷却部が、放熱水が流れる放熱水回路と、該放熱水回路を流れる放熱水と前記循環液回路を流れる循環液との間で熱交換させる熱交換器とを有しており、
   前記加熱部がヒータを有しており、
   前記放熱水回路が、該放熱水回路を流れる放熱水の流量を調節する流量制御弁を有しており、
   前記制御出力部が、前記ヒータ及び前記流量制御弁を制御することにより前記加熱部及び前記冷却部の出力を制御する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の温調装置。
5. 前記演算部が、前記目標到達時間内における複数のタイミングの各々について、前記目標温度勾配から負荷の経時設定温度を算出すると共に、該経時設定温度と前記測定入力部から入力された負荷の測定温度とを比較し、
   前記制御出力部が、前記経時設定温度と測定温度との比較結果に基づいて、前記加熱部及び冷却部の出力を制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の温調装置。
6. 前記演算部が、前記目標到達時間内における複数のタイミングの各々について、前記目標温度勾配から循環液の経時設定温度を算出すると共に、該経時設定温度と前記測定入力部から入力された循環液の測定温度とを比較し、
   前記制御出力部が、前記経時設定温度と測定温度との比較結果に基づいて、前記加熱部及び冷却部の出力を制御する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の温調装置。
   
   
   

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