JP2501244B2 - 温度制御方法 - Google Patents
温度制御方法Info
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- JP2501244B2 JP2501244B2 JP2340983A JP34098390A JP2501244B2 JP 2501244 B2 JP2501244 B2 JP 2501244B2 JP 2340983 A JP2340983 A JP 2340983A JP 34098390 A JP34098390 A JP 34098390A JP 2501244 B2 JP2501244 B2 JP 2501244B2
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- tank
- heater
- heating
- expansion mechanism
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/1919—Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B41/00—Fluid-circulation arrangements
- F25B41/20—Disposition of valves, e.g. of on-off valves or flow control valves
- F25B41/24—Arrangement of shut-off valves for disconnecting a part of the refrigerant cycle, e.g. an outdoor part
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N17/00—Investigating resistance of materials to the weather, to corrosion, or to light
-
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- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/30—Control or safety arrangements for purposes related to the operation of the system, e.g. for safety or monitoring
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
- F24F2110/10—Temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F2221/00—Details or features not otherwise provided for
- F24F2221/54—Heating and cooling, simultaneously or alternatively
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、恒温槽、恒温恒湿槽の如き環境試験装置な
どにおける槽内の温度制御方法に関する。
どにおける槽内の温度制御方法に関する。
従来、環境試験装置における槽内等の温度制御を行う
にあたって、冷凍手段を用いず、加熱手段のみを採用し
て温度制御を行うものが種々知られており、例えば、実
願昭50−101525号（実開昭52−15240号）は大容量ヒー
タと小容量ヒータとを設け、被加熱体を、それが設定温
度より若干低い温度に達するまでは大容量ヒータにて昇
温させ、その後は小容量ヒータのみで所定温度まで上昇
させ、且つ、その温度維持制御を行うことを教えてい
る。特開昭59−49617号公報は、温度検出素子からの検
出温度情報に基づく通電比率可変回路の出力でヒータの
スイッチング手段を操作して該ヒータのオン、オフを行
い、それによって温度制御を行うことを教えている。ま
た、特開昭58−192117号公報は、温度検出器による検出
値をV/Fコンバータにて加熱ヒータのオン、オフを指示
する第１パルス波に変換し、さらにヒータ導通制御回路
においてこの第１パルスに同期して一定パルス幅（任意
の時定数に設定された一定パルス幅）をもつ第２のパル
ス波を作り、この第２パルス波に基づいてヒータをオ
ン、オフすることを教えている。
にあたって、冷凍手段を用いず、加熱手段のみを採用し
て温度制御を行うものが種々知られており、例えば、実
願昭50−101525号（実開昭52−15240号）は大容量ヒー
タと小容量ヒータとを設け、被加熱体を、それが設定温
度より若干低い温度に達するまでは大容量ヒータにて昇
温させ、その後は小容量ヒータのみで所定温度まで上昇
させ、且つ、その温度維持制御を行うことを教えてい
る。特開昭59−49617号公報は、温度検出素子からの検
出温度情報に基づく通電比率可変回路の出力でヒータの
スイッチング手段を操作して該ヒータのオン、オフを行
い、それによって温度制御を行うことを教えている。ま
た、特開昭58−192117号公報は、温度検出器による検出
値をV/Fコンバータにて加熱ヒータのオン、オフを指示
する第１パルス波に変換し、さらにヒータ導通制御回路
においてこの第１パルスに同期して一定パルス幅（任意
の時定数に設定された一定パルス幅）をもつ第２のパル
ス波を作り、この第２パルス波に基づいてヒータをオ
ン、オフすることを教えている。
以上の温度制御方法は加熱手段のみで温度制御を行う
ことを教えているが、加熱手段と冷凍手段の組み合わせ
による温度制御を行う場合において、両手段をどのよう
に制御するかについては何も教えていない。
ことを教えているが、加熱手段と冷凍手段の組み合わせ
による温度制御を行う場合において、両手段をどのよう
に制御するかについては何も教えていない。
これに対し、加熱手段だけでなく、冷凍手段をも用い
る温度制御方法については、一般に次のように行われて
いる。
る温度制御方法については、一般に次のように行われて
いる。
すなわち、槽内を加熱するための加熱手段と、槽内を
冷却するための冷却能力が一定である冷却手段とを用
い、該加熱手段を槽内の現在温度に応じた温度調節器に
よるPID演算出力から得られる加熱信号によってのみ制
御運転し、該加熱手段による加熱能力と冷却手段による
冷却能力を平衡させながら温度制御を行っている。
冷却するための冷却能力が一定である冷却手段とを用
い、該加熱手段を槽内の現在温度に応じた温度調節器に
よるPID演算出力から得られる加熱信号によってのみ制
御運転し、該加熱手段による加熱能力と冷却手段による
冷却能力を平衡させながら温度制御を行っている。
この種の温度制御方法は例えば特開昭和57−98013号
公報が教えており、そこでは、化学分析装置における試
薬冷蔵庫内を精度良く設定温度に制御するにあたり、冷
凍装置のコンプレッサを常時運転しつづける一方、冷凍
装置と併用のヒータの出力を制御することで温度制御が
行われている。
公報が教えており、そこでは、化学分析装置における試
薬冷蔵庫内を精度良く設定温度に制御するにあたり、冷
凍装置のコンプレッサを常時運転しつづける一方、冷凍
装置と併用のヒータの出力を制御することで温度制御が
行われている。
しかしながら、このように加熱手段と冷凍手段とを併
用して行う従来の温度制御方法によると、加熱手段と冷
却手段は、加熱能力と冷却能力を互いに平衡させて温度
調節を行うべく各々の能力が制限されているため、平衡
を得るための能力を超えることができず、その結果、槽
内の目標設定温度に対し定められた下限偏差値よりも槽
内温度が低温のときに、槽内温度を急速に上昇させ、あ
るいは設定温度に対し定められた上限偏差値よりも槽内
温度が高いときに、槽内温度を急速に降下させようとし
ても、この急速な温度上昇あるいは温度降下を実現する
ことはできない。
用して行う従来の温度制御方法によると、加熱手段と冷
却手段は、加熱能力と冷却能力を互いに平衡させて温度
調節を行うべく各々の能力が制限されているため、平衡
を得るための能力を超えることができず、その結果、槽
内の目標設定温度に対し定められた下限偏差値よりも槽
内温度が低温のときに、槽内温度を急速に上昇させ、あ
るいは設定温度に対し定められた上限偏差値よりも槽内
温度が高いときに、槽内温度を急速に降下させようとし
ても、この急速な温度上昇あるいは温度降下を実現する
ことはできない。
敢えて温度上昇あるいは温度降下時間を短縮するため
に、前記制限された加熱及び冷却能力以上の能力を与え
ると、温度制御が極めて不安定となり、実用に適さな
い。
に、前記制限された加熱及び冷却能力以上の能力を与え
ると、温度制御が極めて不安定となり、実用に適さな
い。
また、従来の温度調節器は、槽内温度が槽内に配置さ
れる物品からの発熱等により設定温度の上限偏差を超
え、この熱を速やかに冷やすために大きな冷却能力を必
要とする場合でも、該発熱による槽内の状態変化に対応
して冷却源を起動あるいは増加させるという信号を持た
ないため、かかる冷却源があってもその投入操作は手動
に頼らざるを得ないという問題がある。
れる物品からの発熱等により設定温度の上限偏差を超
え、この熱を速やかに冷やすために大きな冷却能力を必
要とする場合でも、該発熱による槽内の状態変化に対応
して冷却源を起動あるいは増加させるという信号を持た
ないため、かかる冷却源があってもその投入操作は手動
に頼らざるを得ないという問題がある。
このような問題を解決する方法として、急激な温度上
昇あるいは温度降下を実現させるために、加熱信号と線
対称に位置するPID演算出力をもつ冷却信号を出力でき
る温度調節手段を採用することが考えられるが、この方
法によると、前述の加熱能力と冷却能力を平衡させる場
合に比べ、任意の一定の設定温度又は時間変化を伴う設
定温度に対し、槽内温度を高精度に追従させることはで
きない。特に、時間変化を伴う設定温度に対して槽内温
度を追従させようとすると、その場合の温度調節特性
は、例えば環境試験装置では実用に供し難い。
昇あるいは温度降下を実現させるために、加熱信号と線
対称に位置するPID演算出力をもつ冷却信号を出力でき
る温度調節手段を採用することが考えられるが、この方
法によると、前述の加熱能力と冷却能力を平衡させる場
合に比べ、任意の一定の設定温度又は時間変化を伴う設
定温度に対し、槽内温度を高精度に追従させることはで
きない。特に、時間変化を伴う設定温度に対して槽内温
度を追従させようとすると、その場合の温度調節特性
は、例えば環境試験装置では実用に供し難い。
そこで本発明は、温度制御すべき槽内を加熱手段と冷
凍手段とを用いて目標設定温度に制御する温度制御方法
であって、槽内の現在温度が該設定温度に対し低くなり
すぎた場合、急速に槽内温度を上昇させることができ、
槽内温度が設定温度に対し、槽内の物品からの発熱等に
より上昇し過ぎた場合、該槽内温度を急速に降下させる
ことができ、それだけ槽内温度を設定温度又はその近傍
に安定させることができ、また、目標設定温度が時間変
化を伴う設定温度の場合でも、その時間変化を伴う設定
温度に槽内温度を十分追従させることができる温度制御
方法を提供することを目的とする。
凍手段とを用いて目標設定温度に制御する温度制御方法
であって、槽内の現在温度が該設定温度に対し低くなり
すぎた場合、急速に槽内温度を上昇させることができ、
槽内温度が設定温度に対し、槽内の物品からの発熱等に
より上昇し過ぎた場合、該槽内温度を急速に降下させる
ことができ、それだけ槽内温度を設定温度又はその近傍
に安定させることができ、また、目標設定温度が時間変
化を伴う設定温度の場合でも、その時間変化を伴う設定
温度に槽内温度を十分追従させることができる温度制御
方法を提供することを目的とする。
本発明は前記目的に従い、温度制御すべき槽内を目標
設定温度に制御する温度制御方法であって、該槽内を加
熱するための第１及び第２の加熱器、並びに該槽内を冷
却するための冷凍機であって、その凝縮器と圧縮器とを
接続する開閉可能のバイパス回路と、第１及び第２の並
列接続の膨張機構とを備えたものを準備し、前記槽内の
現在温度を検出し、前記加熱器については、前記検出温
度が目標設定温度に対する下限偏差値以上のときは前記
第１加熱器のみの運転にて加熱能力小とし、前記検出温
度が前記下限偏差値より低いときは、前記第１及び第２
の加熱器双方の運転にて加熱能力大とし、前記冷凍機に
ついては、圧縮機を常時運転し、前記検出温度が前記下
限偏差値より低いときは前記第１及び第２膨張機構を閉
じるとともに前記バイパス回路を開くようにする一方、
前記加熱器の運転制御手段に、少なくとも前記第１加熱
器による加熱能力小運転において加熱器運転のための加
熱指示信号を出力させ、前記検出温度が前記下限偏差値
以上のときで、隣合う前記加熱指示信号相互の時間間隔
が、冷却能力大運転を行うか否かを判断するための予め
定めた時間間隔を超えていないときは、前記バイパス回
路を開いたままで第１膨張機構を開け、第２膨張機構を
閉じて冷却能力小とし、該予め定めた時間間隔を超える
と、その超えている間、前記バイパス回路を閉じ、第１
及び第２膨張機構の双方を開いて冷却能力大とすること
を特徴とする温度制御方法を提供する。
設定温度に制御する温度制御方法であって、該槽内を加
熱するための第１及び第２の加熱器、並びに該槽内を冷
却するための冷凍機であって、その凝縮器と圧縮器とを
接続する開閉可能のバイパス回路と、第１及び第２の並
列接続の膨張機構とを備えたものを準備し、前記槽内の
現在温度を検出し、前記加熱器については、前記検出温
度が目標設定温度に対する下限偏差値以上のときは前記
第１加熱器のみの運転にて加熱能力小とし、前記検出温
度が前記下限偏差値より低いときは、前記第１及び第２
の加熱器双方の運転にて加熱能力大とし、前記冷凍機に
ついては、圧縮機を常時運転し、前記検出温度が前記下
限偏差値より低いときは前記第１及び第２膨張機構を閉
じるとともに前記バイパス回路を開くようにする一方、
前記加熱器の運転制御手段に、少なくとも前記第１加熱
器による加熱能力小運転において加熱器運転のための加
熱指示信号を出力させ、前記検出温度が前記下限偏差値
以上のときで、隣合う前記加熱指示信号相互の時間間隔
が、冷却能力大運転を行うか否かを判断するための予め
定めた時間間隔を超えていないときは、前記バイパス回
路を開いたままで第１膨張機構を開け、第２膨張機構を
閉じて冷却能力小とし、該予め定めた時間間隔を超える
と、その超えている間、前記バイパス回路を閉じ、第１
及び第２膨張機構の双方を開いて冷却能力大とすること
を特徴とする温度制御方法を提供する。
前記目標設定温度は一定のものと、時間の経過に伴い
変化するものとの双方が考えられる。
変化するものとの双方が考えられる。
本発明に係る温度制御方法によると、第１図に示すよ
うに、加熱器については、槽内の現在検出温度（以下
「PV」という）が一定の目標設定温度（以下「SV」とい
う）又は時間変化する目標設定温度（以下「SVT」とい
う）に対し予め定められた下限偏差値（以下「LTV」と
いう）以上の場合、第１加熱器のみが運転され、加熱能
力小でSV（SVT）へ向け制御運転される。一方、PVがLTV
より低いときは、第１及び第２の加熱器双方が運転され
て加熱能力大とされ、槽内温度が急速に上昇せしめられ
る。なお第１図ではSVTの表示を省略してある。
うに、加熱器については、槽内の現在検出温度（以下
「PV」という）が一定の目標設定温度（以下「SV」とい
う）又は時間変化する目標設定温度（以下「SVT」とい
う）に対し予め定められた下限偏差値（以下「LTV」と
いう）以上の場合、第１加熱器のみが運転され、加熱能
力小でSV（SVT）へ向け制御運転される。一方、PVがLTV
より低いときは、第１及び第２の加熱器双方が運転され
て加熱能力大とされ、槽内温度が急速に上昇せしめられ
る。なお第１図ではSVTの表示を省略してある。
一方、冷凍機については、温度制御中、圧縮機は常時
運転され、PVがLTVより低いときは、バイパス回路開、
第１及び第２膨張機構閉とされる。
運転され、PVがLTVより低いときは、バイパス回路開、
第１及び第２膨張機構閉とされる。
また、PVがLTV以上のときで、加熱器の運転制御手段
から出力される加熱指示信号の隣合うもの相互の時間間
隔ｔ（これは槽内温度が上昇するほど長くなる）が予め
定めた時間間隔（例えばα）を超えていないときは、バ
イパス回路は開いたままで第１膨張機構開、第２膨張機
構閉で冷却能力小運転され、前記時間間隔ｔが予め定め
た時間αを超えると、その超えている間（ｔ−α）、バ
イパス回路は閉じられ、第１及び第２膨張機構の双方が
開かれ、冷却能力大で運転され、槽内温度が急速に下げ
られる。
から出力される加熱指示信号の隣合うもの相互の時間間
隔ｔ（これは槽内温度が上昇するほど長くなる）が予め
定めた時間間隔（例えばα）を超えていないときは、バ
イパス回路は開いたままで第１膨張機構開、第２膨張機
構閉で冷却能力小運転され、前記時間間隔ｔが予め定め
た時間αを超えると、その超えている間（ｔ−α）、バ
イパス回路は閉じられ、第１及び第２膨張機構の双方が
開かれ、冷却能力大で運転され、槽内温度が急速に下げ
られる。
設定温度が一定のものSVでは、通常、PVがその設定温
度に対し予め定めた上限偏差値（以下「UTV」という）
を超えると（ｔ−α）＞０となるようにαを定めればよ
い。設定温度が時間の経過とともに変動するものSVTで
は、その設定温度に槽内温度が十分追従できるようにα
を定めればよい。
度に対し予め定めた上限偏差値（以下「UTV」という）
を超えると（ｔ−α）＞０となるようにαを定めればよ
い。設定温度が時間の経過とともに変動するものSVTで
は、その設定温度に槽内温度が十分追従できるようにα
を定めればよい。
かくして槽内は設定温度SV（SVT）又はその近傍に安
定せしめられる。
定せしめられる。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第２図は、本発明に係る温度制御方法を実施する装置
例を示している。
例を示している。
この装置は環境試験装置の一種である恒温器であり、
恒温槽１を備えている。
恒温槽１を備えている。
恒温槽１は扉11により開閉可能であり、槽内奥には仕
切り壁12を有し、その背後に空調室13を備えている。
切り壁12を有し、その背後に空調室13を備えている。
空調室13には、上から下へ順次、送風用ファン14、第
１加熱器23、第２加熱器24、冷凍機６の冷却器61を配置
してある。空調室吹出口15には槽内現在温度PVを検出す
るための温度センサ４を配置してある。
１加熱器23、第２加熱器24、冷凍機６の冷却器61を配置
してある。空調室吹出口15には槽内現在温度PVを検出す
るための温度センサ４を配置してある。
槽内の空気はファン14の運転により、空調室で温度調
節されたものが吹出口15から吹き出し、再び吸込口16か
ら空調室内へ吹い込まれるように循環する。
節されたものが吹出口15から吹き出し、再び吸込口16か
ら空調室内へ吹い込まれるように循環する。
冷凍機６は槽内の冷却機61、槽外の圧縮機62、凝縮器
63、第１膨張機構64これを開閉する電磁弁65、第２膨張
機構66、これを開閉する電磁弁67、膨張機構68aを備え
たバイパス回路68、これを開閉する電磁弁69を備えてい
る。バイパス回路68は凝縮器63の出口側から圧縮機62の
吸入側に接続されている。膨張機構はキャピラリーチュ
ーブ、膨張弁等適当なものでよい。
63、第１膨張機構64これを開閉する電磁弁65、第２膨張
機構66、これを開閉する電磁弁67、膨張機構68aを備え
たバイパス回路68、これを開閉する電磁弁69を備えてい
る。バイパス回路68は凝縮器63の出口側から圧縮機62の
吸入側に接続されている。膨張機構はキャピラリーチュ
ーブ、膨張弁等適当なものでよい。
また、温度調節器７が設けられており、これには、温
度センサ４からの槽内現在温度PVが常時入力される。そ
して、この調節器には一定の槽内目標設定温度SV又は時
間変化する目標設定温度SVTを入力する図示しない手段
を設けてある。
度センサ４からの槽内現在温度PVが常時入力される。そ
して、この調節器には一定の槽内目標設定温度SV又は時
間変化する目標設定温度SVTを入力する図示しない手段
を設けてある。
また、調節器７は、センサ４にて検出したPVと、SV又
はSVTを比較し、PID演算により第１加熱器23を運転する
ための時分割比例加熱指示信号Ｈを出力できるように構
成してある。
はSVTを比較し、PID演算により第１加熱器23を運転する
ための時分割比例加熱指示信号Ｈを出力できるように構
成してある。
さらに、調節器７は、SV又はSVTに対し予め定めた下
限偏差値LTVよりもPVが低いときに、第２加熱器24を運
転するための下限偏差出力反転信号RLTDを出力できるよ
うに構成してある。
限偏差値LTVよりもPVが低いときに、第２加熱器24を運
転するための下限偏差出力反転信号RLTDを出力できるよ
うに構成してある。
さらに、調節器７は、PVがLTV以上のとき第１膨張機
構64を開くための信号LTDを出力できるように構成して
ある。
構64を開くための信号LTDを出力できるように構成して
ある。
さらに、調節器７は、隣合う信号Ｈの相互時間間隔ｔ
（PVが高くなると長くなる）が予め定めた時間α秒以下
の間は冷凍機バイパス回路68を開いておくとともに第２
膨張機構66を閉じておくためのヒートモニター信号HMS
を出力し、前記時間ｔがα秒を超えると、その超えてい
る（ｔ−α）の間、バイパス回路68を閉じておくととも
に第２膨張機構66を開いておくためのヒートモニター反
転信号RHMSを出力できるように構成してある。なお、こ
の信号HMSは、信号Ｈと同時に立ち上がり、信号Ｈの立
ち下がり後、α秒遅れで立ち下がる信号とし、予め定め
る時間α秒は、一定の設定温度SVについては設定温度に
対し予め定めた上限偏差値UTVよりもPVが高くなると、
（ｔ−α）＞０となるように定め、そして時間変化を伴
う設定温度SVTについては、該SVTに槽内温度が十分追従
できるように、αを定めておく。
（PVが高くなると長くなる）が予め定めた時間α秒以下
の間は冷凍機バイパス回路68を開いておくとともに第２
膨張機構66を閉じておくためのヒートモニター信号HMS
を出力し、前記時間ｔがα秒を超えると、その超えてい
る（ｔ−α）の間、バイパス回路68を閉じておくととも
に第２膨張機構66を開いておくためのヒートモニター反
転信号RHMSを出力できるように構成してある。なお、こ
の信号HMSは、信号Ｈと同時に立ち上がり、信号Ｈの立
ち下がり後、α秒遅れで立ち下がる信号とし、予め定め
る時間α秒は、一定の設定温度SVについては設定温度に
対し予め定めた上限偏差値UTVよりもPVが高くなると、
（ｔ−α）＞０となるように定め、そして時間変化を伴
う設定温度SVTについては、該SVTに槽内温度が十分追従
できるように、αを定めておく。
次に、この恒温器において実施する目標設定温度一定
のときの温度制御方法を第３図も参照して説明する。
のときの温度制御方法を第３図も参照して説明する。
第３図はPVがLTV以上、且つ、UTV以下の場合、LT
Vより低い場合、UTVより高い場合における信号Ｈ、ヒ
ートモニター信号HMS、その反転信号RHMS、反転信号RLT
D及び信号LTDの出力状態、並びに加熱器23、24及び第
１、第２膨張機構64、66、バイパス回路68の開閉状態を
示している。
Vより低い場合、UTVより高い場合における信号Ｈ、ヒ
ートモニター信号HMS、その反転信号RHMS、反転信号RLT
D及び信号LTDの出力状態、並びに加熱器23、24及び第
１、第２膨張機構64、66、バイパス回路68の開閉状態を
示している。
この方法では、温度制御中、冷凍機６の圧縮機62は常
時運転しておく。
時運転しておく。
まず、調節器７に予めSVを入力しておく。
常時、PVをセンサ４により検出し、これを調節器７に
入力する。
入力する。
調節器７には、センサ４にて検出されたPVとSVを比較
させ、これに基づいてPID演算を行わせ、該演算結果に
基づいて信号Ｈを出力させる。かくして加熱器23を信号
Ｈに基づきSVへ向けて制御運転する。
させ、これに基づいてPID演算を行わせ、該演算結果に
基づいて信号Ｈを出力させる。かくして加熱器23を信号
Ｈに基づきSVへ向けて制御運転する。
調節器７には、さらに、センサ４からのPVとLTVとを
比較させ、PVがLTVより低くなると、反転信号RLTDを出
力させ、これによって加熱器24も運転する。
比較させ、PVがLTVより低くなると、反転信号RLTDを出
力させ、これによって加熱器24も運転する。
かくして、PVがLTV以上のときは、加熱器23を信号Ｈ
に基づいて運転する（加熱能力小運転）。PVがLTVより
低いときは、加熱器23を信号Ｈに基づいて運転するとと
もに加熱器24を反転信号RLTDに基づいて運転し（加熱能
力大運転）、PVを急速にSV側へ上昇させる。
に基づいて運転する（加熱能力小運転）。PVがLTVより
低いときは、加熱器23を信号Ｈに基づいて運転するとと
もに加熱器24を反転信号RLTDに基づいて運転し（加熱能
力大運転）、PVを急速にSV側へ上昇させる。
冷凍機６については、PVがLTVより低いときは前記ヒ
ートモニター信号HMSの出力に基づいて電磁弁69を開
き、バイパス回路68を開いておく。一方、第１、第２膨
張機構64、66の電磁弁65、67は閉じたままとしておく。
ートモニター信号HMSの出力に基づいて電磁弁69を開
き、バイパス回路68を開いておく。一方、第１、第２膨
張機構64、66の電磁弁65、67は閉じたままとしておく。
PVがLTV以上となると、バイパス回路開のままで信号L
TDに基づき電磁弁６を開き、第１膨張機構64を開く。か
くして冷却能力小運転を行う。
TDに基づき電磁弁６を開き、第１膨張機構64を開く。か
くして冷却能力小運転を行う。
そして、例えば槽１内の物品の発熱によりPVがUTVよ
り高くなると、調節器７から反転信号RHMSを出力させ、
これによって電磁弁67を開き、第２膨張機構６を開くと
ともに電磁弁69を閉じてバイパス回路68を閉じ、冷却能
力大運転を行う。こうすることにより、上昇しすぎた槽
内温度を急速にSV側へ下降させることができる。
り高くなると、調節器７から反転信号RHMSを出力させ、
これによって電磁弁67を開き、第２膨張機構６を開くと
ともに電磁弁69を閉じてバイパス回路68を閉じ、冷却能
力大運転を行う。こうすることにより、上昇しすぎた槽
内温度を急速にSV側へ下降させることができる。
次に、第２図の恒温器において設定温度が時間変化す
るときに行う温度制御方法を説明する。
るときに行う温度制御方法を説明する。
この方法でも、温度制御中、冷凍機６の圧縮機62は常
時運転しておく。
時運転しておく。
まず、調節器７に予め時間変化を伴う設定温度SVTを
入力しておく。
入力しておく。
PVを常時、センサ４により検出し、これを調節器７に
入力する。
入力する。
調節器７には、センサ４にて検出されたPVとSVTを比
較させ、これに基づいてPID演算を行わせ、該演算結果
に基づいて信号Ｈを出力させる。かくして加熱器23を信
号Ｈに基づきSVTへ向けて制御運転する。
較させ、これに基づいてPID演算を行わせ、該演算結果
に基づいて信号Ｈを出力させる。かくして加熱器23を信
号Ｈに基づきSVTへ向けて制御運転する。
調節器７には、さらに、センサ４からのPVとLTVとを
比較させ、PVがLTVより低くなると、反転信号RLTDを出
力させ、これによって加熱器24も運転する。
比較させ、PVがLTVより低くなると、反転信号RLTDを出
力させ、これによって加熱器24も運転する。
かくして、PVがLTV以上のときは、加熱器23を信号Ｈ
に基づいて運転し（加熱能力小運転）、PVがLTVより低
いときは、加熱器23を信号Ｈに基づいて運転するととも
に加熱器24を反転信号RLTDに基づいて運転し（加熱能力
大運転）、PVを急速にSVT側へ上昇させる。
に基づいて運転し（加熱能力小運転）、PVがLTVより低
いときは、加熱器23を信号Ｈに基づいて運転するととも
に加熱器24を反転信号RLTDに基づいて運転し（加熱能力
大運転）、PVを急速にSVT側へ上昇させる。
冷凍機６については、PVがLTVより低いときは前記ヒ
ートモニター信号HMSの出力に基づいて電磁弁69を開
き、バイパス回路68を開いておく。一方、第１、第２膨
張機構64、66の電磁弁65、67は閉じたままとしておく。
ートモニター信号HMSの出力に基づいて電磁弁69を開
き、バイパス回路68を開いておく。一方、第１、第２膨
張機構64、66の電磁弁65、67は閉じたままとしておく。
PVがLTV以上となると、少なくともバイパス回路開の
ままで信号LTDに基づき電磁弁65を開き、第１膨張機構6
4を開く。
ままで信号LTDに基づき電磁弁65を開き、第１膨張機構6
4を開く。
そして、SVTの変化勾配が急である等のために、加熱
指示信号Ｈ相互の時間間隔ｔが予め定めた時間αよりも
長くなると、調節器７から反転信号RHMSを出力させ、こ
れによって電磁弁67を開き、第２膨張機構66も開くとと
もに電磁弁69を閉じてバイパス回路68を閉じ、冷却能力
大運転を行う。
指示信号Ｈ相互の時間間隔ｔが予め定めた時間αよりも
長くなると、調節器７から反転信号RHMSを出力させ、こ
れによって電磁弁67を開き、第２膨張機構66も開くとと
もに電磁弁69を閉じてバイパス回路68を閉じ、冷却能力
大運転を行う。
以上のように、加熱能力大運転及び冷却能力大運転を
採用することにより、SVT変化勾配が急である等のため
に、単なるPID制御ではPVをSVTに追従させられない場合
でも、十分追従可能となる。
採用することにより、SVT変化勾配が急である等のため
に、単なるPID制御ではPVをSVTに追従させられない場合
でも、十分追従可能となる。
以上の時間変化を伴うSVTについての温度制御におけ
る加熱指示信号Ｈ及びバイパス回路開とするヒートモニ
ター信号HMSの出力状態、並びに加熱能力大、冷却能力
大の運転状態を示すと、略第４図のようになる。
る加熱指示信号Ｈ及びバイパス回路開とするヒートモニ
ター信号HMSの出力状態、並びに加熱能力大、冷却能力
大の運転状態を示すと、略第４図のようになる。
以上説明したように、本発明によると、温度制御すべ
き槽内を加熱手段と冷凍手段とを用いて目標設定温度に
制御する温度制御方法であって、槽内の現在温度が該設
定温度に対し低くなり過ぎた場合、急速に槽内温度を上
昇させることができ、槽内温度が設定温度に対し、槽内
の物品からの発熱等により上昇し過ぎた場合、該槽内温
度を急速に降下させることができ、それだけ槽内温度を
設定温度又はその近傍に安定させることができ、また、
目標設定温度が時間変化を伴う設定温度の場合でも、そ
の時間変化を伴う設定温度に槽内温度を十分追従させる
ことができる温度制御方法を提供するとができる。
き槽内を加熱手段と冷凍手段とを用いて目標設定温度に
制御する温度制御方法であって、槽内の現在温度が該設
定温度に対し低くなり過ぎた場合、急速に槽内温度を上
昇させることができ、槽内温度が設定温度に対し、槽内
の物品からの発熱等により上昇し過ぎた場合、該槽内温
度を急速に降下させることができ、それだけ槽内温度を
設定温度又はその近傍に安定させることができ、また、
目標設定温度が時間変化を伴う設定温度の場合でも、そ
の時間変化を伴う設定温度に槽内温度を十分追従させる
ことができる温度制御方法を提供するとができる。
第１図は本発明に係る温度制御方法の説明図、第２図は
本発明に係る温度制御方法を実施する装置例の概略構成
図、第３図は第２図の装置による温度制御（設定温度一
定）における槽内現在温度に応じた加熱指示信号等の状
態を示す図、第４図は時間変化する設定温度に係る温度
制御における槽内現在温度に応じた加熱指示信号等の状
態を示す図である。 １……恒温槽 ４……温度センサ ７……温度調節器 23……第１加熱器 24……第２加熱器 ６……冷凍機 61……冷却器 62……圧縮機 63……凝縮器 64……第１膨張機構 66……第２膨張機構 68……バイパス回路 65、67、69……電磁弁
本発明に係る温度制御方法を実施する装置例の概略構成
図、第３図は第２図の装置による温度制御（設定温度一
定）における槽内現在温度に応じた加熱指示信号等の状
態を示す図、第４図は時間変化する設定温度に係る温度
制御における槽内現在温度に応じた加熱指示信号等の状
態を示す図である。 １……恒温槽 ４……温度センサ ７……温度調節器 23……第１加熱器 24……第２加熱器 ６……冷凍機 61……冷却器 62……圧縮機 63……凝縮器 64……第１膨張機構 66……第２膨張機構 68……バイパス回路 65、67、69……電磁弁
Claims (1)
- 【請求項１】温度制御すべき槽内を目標設定温度に制御
する温度制御方法であって、該槽内を加熱するための第
１及び第２の加熱器、並びに該槽内を冷却するための冷
凍機であって、その凝縮器と圧縮機とを接続する開閉可
能のバイパス回路と、第１及び第２の並列接続の膨張機
構とを備えたものを準備し、前記槽内の現在温度を検出
し、前記加熱器については、前記検出温度が目標設定温
度に対する下限偏差値以上のときは前記第１加熱器のみ
の運転にて加熱能力小とし、前記検出温度が前記下限偏
差値より低いときは、前記第１及び第２の加熱器双方の
運転にて加熱能力大とし、前記冷凍機については、圧縮
機を常時運転し、前記検出温度が前記下限偏差値より低
いときは前記第１及び第２膨張機構を閉じるとともに前
記バイパス回路を開くようにする一方、前記加熱器の運
転制御手段に、少なくとも前記第１加熱器による加熱能
力小運転において加熱器運転のための加熱指示信号を出
力させ、前記検出温度が前記下限偏差値以上のときで、
隣合う前記加熱指示信号相互の時間間隔が、冷却能力大
運転を行うか否かを判断するための予め定めた時間間隔
を超えていないときは、前記バイパス回路を開いたまま
で第１膨張機構を開け、第２膨張機構を閉じて冷却能力
小とし、該予め定めた時間間隔を超えると、その超えて
いる間、前記バイパス回路を閉じ、第１及び第２膨張機
構の双方を開いて冷却能力大とすることを特徴とする温
度制御方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2340983A JP2501244B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 温度制御方法 |
| US07/737,744 US5211713A (en) | 1990-11-30 | 1991-07-30 | Temperature control method with simultaneous heating and cooling near the set-point |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2340983A JP2501244B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 温度制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04209019A JPH04209019A (ja) | 1992-07-30 |
| JP2501244B2 true JP2501244B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=18342116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2340983A Expired - Lifetime JP2501244B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 温度制御方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5211713A (ja) |
| JP (1) | JP2501244B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111679702A (zh) * | 2020-07-01 | 2020-09-18 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种机械制冷机综合多级温度控制方法 |
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| JP2014066594A (ja) * | 2012-09-26 | 2014-04-17 | Hitachi Appliances Inc | 恒温恒湿装置 |
| CN112486014B (zh) * | 2020-11-24 | 2024-04-05 | 江苏兆胜空调有限公司 | 一种制冷多联机系统负荷分配控制方法 |
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| US3637006A (en) * | 1970-04-08 | 1972-01-25 | Forma Scient Inc | Proportioning control unit |
| US3692100A (en) * | 1971-07-09 | 1972-09-19 | United Brands Co | Mobile refrigerator shipping container unit |
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| JPS55130169U (ja) * | 1979-03-08 | 1980-09-13 | ||
| DD141706A1 (de) * | 1979-03-30 | 1980-05-14 | Lothar Goldschalt | Pruefkammer zur simulation von klimaparametern |
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| JPS6247074U (ja) * | 1985-09-11 | 1987-03-23 | ||
| US4784213A (en) * | 1986-04-08 | 1988-11-15 | Temptronic Corporation | Mixing valve air source |
| JPH0731208B2 (ja) * | 1988-07-09 | 1995-04-10 | 株式会社日立製作所 | 自動分析装置の反応温度制御装置 |
-
1990
- 1990-11-30 JP JP2340983A patent/JP2501244B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-07-30 US US07/737,744 patent/US5211713A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111679702A (zh) * | 2020-07-01 | 2020-09-18 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种机械制冷机综合多级温度控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5211713A (en) | 1993-05-18 |
| JPH04209019A (ja) | 1992-07-30 |
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