JPH0254569B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、立上り時にヒータに供給する電力を
液温によつて制御する液温制御装置に関するもの
である。

従来、液体を加熱制御する液温制御装置として
は第１図に示したものが知られている。第１図に
おいて、１は液温を検出する検出部、２は差動増
幅器、３は基準電源、４は立上り用タイマ、５は
出力回路、６はヒータであり、検出部１とヒータ
６は液体により熱的に結合されている。

このように構成された従来例において、第２図
ａに示したように電源がオンにされると、第２図
ｂに示したように立上り用タイマ４が定められた
時間だけ動作するので、第２図ｃに示したように
出力回路５からヒータ６に印加する電圧は、立上
り用タイマ４の動作時間だけ高くされ、液体の温
度が熱的にオーバーシユートしないように制御し
ている。

しかしながら、この従来例では、液体の温度が
常温の場合に、立上り用タイマ４の設定時間を、
ヒータ６の温度の立上りが最適になるように設定
しているため、第３図の曲線Ｂのような液体温度
の立上り曲線が得られるが、環境温度が変化し、
極端な場合に液体の温度が目標温度に等しいとす
ると、立上り用タイマ４の動作時間に印加される
電力は余分なものであり、第３図の曲線Ａで示し
たように、液体の温度は目標値よりはるかに高い
ものとなり、自然の放熱によつて温度が下がるま
でに多大の時間を要する。即ち、この場合は立上
り用タイマ４の設定時間は零でよいものであり、
無駄な時間と無駄な電力を消費するという欠点が
ある。

また環境温度が低く、加熱する温度が低い場合
に立上り用タイマ４を常温で最適になるように設
定しているため、第３図の曲線Ｃで示したよう
に、液体の温度の立上り時間は何も付加しない場
合より若干良くなるが、液体の温度が目標温度に
なるまでに時間がかかるという欠点があつた。

本発明は、上述のごとき欠点を解決するために
なされたもので、液体温度の立上り制御による熱
的オーバーシユートを生じないようにした液温制
御装置を提供することを目的としてなされたもの
である。

本発明は、上記目的を達成するために、液体を
加熱するヒータ１７と、該ヒータ１７から離して
設置された第１の温度検出手段７と、前記ヒータ
１７の近傍に設置された第２の温度検出手段８
と、予め定められた目標温度に対応する基準電圧
を発生する基準電圧発生手段１１と、前記第１の
温度検出手段７の出力電圧と前記基準電圧との差
電圧を発生させる第１の差電圧発生手段９と、前
記第２の温度検出手段８の出力電圧と前記基準電
圧との差電圧を発生させる第２の差電圧発生手段
１０と、前記第１及び第２の差電圧発生手段９，
１０からの差電圧を加算する電圧加算手段１２
と、少なくとも前記第２の温度検出手段８と前記
第２の差電圧発生手段１０とから構成されるとと
もに、前記第２の差電圧発生手段１０からの出力
電圧に応じた電力を前記ヒータ１８に供給する定
常制御手段８，１０，１１，１５，１６と、少な
くとも前記第１の温度検出手段７と前記第１の差
電圧発生手段９と前記電圧加算手段１２とから構
成されるとともに、立上り時に該電圧加算手段１
２からの出力電圧に応じた電力を所定時間だけ前
記ヒータ１７に供給するヒータ立上制御手段７，
９，１１，１２，１３，１４とを備えたことを特
徴としたものである。以下、図面により実施例を
詳細に説明する。

第４図は、本発明の実施例の液温制御装置のブ
ロツク図を示したもので、７は第１の温度センサ
（第１の温度検出手段）、８は第２の温度センサ
（第２の温度検出手段）、９は第１の差動増幅器
（第１の差電圧発生手段）、１０は第２の差動増幅
器（第２の差電圧発生手段）、１１は基準設定電
源（基準電圧発生手段）、１２は加算回路（電圧
加算手段）、１３は第１の出力回路、１４はタイ
マ、１５は第２の出力回路、１６は逆流防止ダイ
オード、１７はヒータであり、第１の温度センサ
７はヒータ１７より離して配置し、第２の温度セ
ンサ８はヒータ１７の近傍に配置して加熱された
液体の温度を検出するようにする。また電源がオ
ンにされると、タイマ１４が一定時間動作し、こ
のタイマ１４が動作すると、第１の出力回路１３
から出力が出される。

次に、本実施例の動作を説明する。まず、ヒー
タ１７から離して設置された第１の温度センサ
と、ヒータ１７の近傍に設置された第２の温度セ
ンサでそれぞれ液体温度（環境温度）が検出さ
れ、これらの出力電圧は第１，第２の差動増幅器
９，１０で基準設定電源１１からの目標温度に対
応する基準電圧と比較され、これらの出力は加算
回路１２に入力される。すなわち、この加算回路
１２は、ヒータ１７から離して設置された第２の
温度センサ７に基づく信号と、ヒータ１７の近傍
に設置された第２の温度センサ８に基づく信号
を、各々差動増幅器９，１０を介して加算するも
のである。この加算回路１２の出力は第１の出力
回路１３に入力される。また第２の差動増幅器１
０の出力は第２の出力回路１５に入力され、この
第２の出力回路１５の出力は逆流防止ダイオード
１６を通つてヒータ１７に入力され、通常の制御
が行なわれる。前記加算回路を設ける点は、以下
のような理由による。すなわち、ヒータ１７から
離して設置された第１の温度センサ７に基づく信
号のみでヒータ立上制御をすると、液体の温度が
目標温度に達したのちに電源をオフし、その後す
ぐに電源をオンして使用するような場合には、第
１の温度センサ７がヒータ１７から離れて設置さ
れているため、ヒータ１７の近傍の液温よりも低
下した液温を検出することになる。そのため、必
要以上にヒータ１７に電力を供給することとな
り、オーバーシユートを生じてしまう。その点を
解決するためにヒータ１７の近傍に第２の温度セ
ンサ８を設け、ヒータ１７の近傍の液体の温度を
検出し、第２の温度センサ８に基づく信号を前記
第１の温度センサ７に基づく信号に加算すること
により、第１の温度センサ７に基づく信号のみに
よる影響を回避でき、オーバーシユートの発生を
防ぐことができる。

ここで、加算回路１２の出力によつて第１の出
力回路１３の出力が制御されるが、液体の温度が
目標温度よりやや低い場合は、第５図のａに示
したように電源がオンになつた時、加算回路１２
の出力電圧は第５図のｂに示したように低いの
で、第５図のｃに示したようにタイマ１４が一
定時間動作している間に出力される第１の出力回
路１３の出力は、第５図のｄに示したように低
く、立上りに要する電力は少ない。次に、液体の
温度が目標温度より更に低い場合は、第５図の
ａに示したように電源がオンになつた時、第５図
のｂに示したように加算回路１２の出力電圧は
高いので、第５図のｃに示したようにタイマ１
４が一定時間動作している間に出力される第１の
出力回路１３の出力は、第５図のｄに示したよ
うに高くなり、立上りに要する電力は大きくな
る。また液体の温度が目標温度と等しいか、それ
より高い場合には、電源がオンにされた時、加算
回路１２の出力は零であり、従つて第１の出力回
路１３の出力は零になり、立上りに要する電力は
零になる。

なお、上記実施例の動作は１つの温度センサで
も供用することができるが、一旦加熱して電源を
切り、すぐに電源をオンにした時、この温度セン
サがヒータ１７と離れて設置されている場合に
は、液体温度のオーバーシユートが生じる。この
欠点を避けるために、本発明においては、第１の
温度センサ７をヒータ１７から離して設置し、第
２の温度センサ８をヒータ１７の近傍に設けるこ
とにより、この欠点を解消している。また立上り
制御の時に第１の出力回路１３の出力電圧が非常
に高く、第２の出力回路１５の出力が低い場合
に、第１の出力回路１３から第２の出力回路１５
に電流が流れ込まないようにするために、逆流防
止ダイオード１６が設けられている。

なお、定常制御手段は、例えば第４図におい
て、温度センサ８、差動増幅器１０、基準設定電
源１１、出力回路１５、逆流防止ダイオード１６
から成る回路で、第５図ｄ及び第５図ｄの立
上り時以後のヒータ電力を供給する回路を意味す
るものである。また、ヒータ立上制御手段は、例
えば、第４図において、温度センサ７、差動増幅
器９、基準設定電源１１、加算回路１２、出力回
路１３、タイマ１４から成る回路で、第５図ｄ
及び第５図ｄの立上り時のヒータ電力を供給す
る回路を意味するものである。

次に、第６図は、本発明の他の実施例を示した
もので、第４図と同一符合の部分は同一のものを
示しているが、本実施例では、ヒータ１７の入力
側に電流制限回路１８を設けている。

本実施例は、電流制限回路１８を設けたので、
第１または第２の出力回路１３，１５が内部シヨ
ートを起こした場合、過大な電源がヒータ１７に
流入して過熱による火災やヒータ１７が焼損する
のを未然に防ぐことができる。

第７図は、本発明の更に他の実施例を示したも
ので、第４図と同一符合の部分は同一のものを示
しており、本実施例では、第１の出力回路１３の
代りに電圧−電流変換器１９を設けた点が異なる
が、動作は殆んど同じであるので、説明は省略す
る。

なお、第７図の実施例に第６図の電流制限回路
１８を追加してもよいことは云うまでもない。

以上説明したように、本発明によれば、第１，
第２の温度センサからの液体の温度に対応する検
出電圧と目標温度に対応する基準電圧との差電圧
を加算し、この加算出力でタイマが一定時間動作
する間に出力される立上りヒータ電力を制御する
ようにしたので、立上り制御による液体温度の熱
的オーバーシユートを生じることがないという利
点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の液温制御装置のブロツク図、
第２図は、第１図の従来装置の電源、タイマ、出
力回路の出力波形図、第３図は、夫々の液体温度
に対する第１図の装置の動作説明図、第４図は、
本発明の実施例の液温制御装置のブロツク図、第
５図は、夫々の液体の温度における第４図の装置
の電源、加算回路、タイマ、第１の出力回路の波
形図、第６図、第７図は、本発明の他の実施例の
液温制御装置のブロツク図である。 ７，８…第１，第２の温度センサ、９，１０…
第１，第２の差動増幅器、１１…基準設定電源、
１２…加算回路、１３，１５…第１，第２の出力
回路、１４…タイマ、１６…逆流防止ダイオー
ド、１７…ヒータ、１８…電流制限回路、１８…
電圧−電流変換器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 液体を加熱するヒータと、該ヒータから離し
   て設置された第１の温度検出手段と、前記ヒータ
   の近傍に設置された第２の温度検出手段と、予め
   定められた目標温度に対応する基準電圧を発生す
   る基準電圧発生手段と、前記第１の温度検出手段
   の出力電圧と前記基準電圧との差電圧を発生させ
   る第１の差電圧発生手段と、前記第２の温度検出
   手段の出力電圧と前記基準電圧との差電圧を発生
   させる第２の差電圧発生手段と、前記第１及び第
   ２の差電圧発生手段からの差電圧を加算する電圧
   加算手段と、少なくとも前記第２の温度検出手段
   と前記第２の差電圧発生手段とから構成されると
   ともに、前記第２の差電圧発生手段からの出力電
   圧に応じた電力を前記ヒータに供給する定常制御
   手段と、少なくとも前記第１の温度検出手段と前
   記第１の差電圧発生手段と前記電圧加算手段とか
   ら構成されるとともに、立上り時に該電圧加算手
   段からの出力電圧に応じた電力を所定時間だけ前
   記ヒータに供給するヒータ立上制御手段とを備え
   たことを特徴とする液温制御装置。