JPH0254573B2 - - Google Patents
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- JPH0254573B2 JPH0254573B2 JP55178793A JP17879380A JPH0254573B2 JP H0254573 B2 JPH0254573 B2 JP H0254573B2 JP 55178793 A JP55178793 A JP 55178793A JP 17879380 A JP17879380 A JP 17879380A JP H0254573 B2 JPH0254573 B2 JP H0254573B2
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- temperature
- heater
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- liquid
- timer
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- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 34
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- G05D23/1906—Control of temperature characterised by the use of electric means using an analogue comparing device
- G05D23/1912—Control of temperature characterised by the use of electric means using an analogue comparing device whose output amplitude can take more than two discrete values
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、液温を一定温度に制御する液温制御
装置に関するものである。
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。
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。
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。
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。
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。
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１４と、該ヒータ１４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
１４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、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、該第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１４に供給する
定常制御手段８，１０，１１，１３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とから構成されるとともに、立上り時
に所定電力を前記第１の差電圧発生手段からの出
力電圧に応じた時間だけ前記ヒータ１４に供給す
るヒータ立上制御手段７，９，１１，１２，１３
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。
加熱するヒータ１４と、該ヒータ１４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
１４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、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、該第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１４に供給する
定常制御手段８，１０，１１，１３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とから構成されるとともに、立上り時
に所定電力を前記第１の差電圧発生手段からの出
力電圧に応じた時間だけ前記ヒータ１４に供給す
るヒータ立上制御手段７，９，１１，１２，１３
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はタイマ、１３は
ヒータ駆動回路、１４はヒータであり、第１の温
度センサ７はヒータ１７から離れて設置されてお
り、第２の温度センサ８はヒータ１７の近傍に設
置されて熱的に結合されている。またヒータ１４
の温度と液体の温度はほぼ一致していると考え、
ヒータ１４と液体とは熱的に結合されている。タ
イマ１２は入力電圧が低い場合は短いパルスを発
生し、高い場合は長いパルスを発生し、また入力
電圧が零やマイナスの場合は全くパルスを出力し
ないように構成している。このタイマ１２は一般
的には積分回路とコンパレータで簡単に作ること
ができる。基準設定電源１１は定常制御時に、ヒ
ータ１４で液体の温度を所定温度に制御するため
の基準電圧源である。
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はタイマ、１３は
ヒータ駆動回路、１４はヒータであり、第１の温
度センサ７はヒータ１７から離れて設置されてお
り、第２の温度センサ８はヒータ１７の近傍に設
置されて熱的に結合されている。またヒータ１４
の温度と液体の温度はほぼ一致していると考え、
ヒータ１４と液体とは熱的に結合されている。タ
イマ１２は入力電圧が低い場合は短いパルスを発
生し、高い場合は長いパルスを発生し、また入力
電圧が零やマイナスの場合は全くパルスを出力し
ないように構成している。このタイマ１２は一般
的には積分回路とコンパレータで簡単に作ること
ができる。基準設定電源１１は定常制御時に、ヒ
ータ１４で液体の温度を所定温度に制御するため
の基準電圧源である。
次に、本実施例の動作を説明する。まず、第
１、第２の温度センサ７，８でそれぞれ液温が検
出され、第１、第２の温度センサ７，８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、第１の差動増幅器９の出力はタイマ１２
に入力され、第２の差動増幅器１０の出力はヒー
タ駆動回路１３へ入力される。ここで、液体の温
度が目標温度Ｔ℃よりやや低い場合は、第１の温
度センサ７の出力電圧も低いので、第５図のｂ
で示したように、タイマ１２の出力は比較的短い
パルスになる。このパルスがヒータ駆動回路１３
に入力されると、第５図のｂに示したようにタ
イマ１２からパルスが出ている間、予め決められ
た高い電圧がヒータ１４に印加され（第５図の
ｃ参照）、タイマ１２からパルス出力がなくなる
と、ヒータ駆動回路１３は差動増幅器１０の出力
によつてヒータ１４に入力する電圧を制御する。
１、第２の温度センサ７，８でそれぞれ液温が検
出され、第１、第２の温度センサ７，８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、第１の差動増幅器９の出力はタイマ１２
に入力され、第２の差動増幅器１０の出力はヒー
タ駆動回路１３へ入力される。ここで、液体の温
度が目標温度Ｔ℃よりやや低い場合は、第１の温
度センサ７の出力電圧も低いので、第５図のｂ
で示したように、タイマ１２の出力は比較的短い
パルスになる。このパルスがヒータ駆動回路１３
に入力されると、第５図のｂに示したようにタ
イマ１２からパルスが出ている間、予め決められ
た高い電圧がヒータ１４に印加され（第５図の
ｃ参照）、タイマ１２からパルス出力がなくなる
と、ヒータ駆動回路１３は差動増幅器１０の出力
によつてヒータ１４に入力する電圧を制御する。
次に、電源をオンにした時に第１の温度センサ
７で検出された液体の温度が更に低い場合は、第
１の差動増幅器９の出力電圧は更に高くなるの
で、タイマ１２の出力は、第５図のｂに示した
ように更に長くなり、第５図のｃに示したよう
にタイマ１２からパルスが出ている間、高電圧が
印加されるので、立上りが改善される。すなわ
ち、ヒータ立上制御手段を設けていない従来のも
のと比較するとオーバーシユートの発生を解消す
ることができる。なお、電源をオンにした時に第
１の温度センサ７が検出された液体の温度が目標
温度と等しいか、また目標温度より高い場合は、
第５図のｂで示したようにタイマ１２からパル
スが全く出されず、第５図のｃで示したよう
に、ヒータ駆動回路１３の出力は第２の温度セン
サ８の出力によつて通常の温度制御が行なわれ
る。
７で検出された液体の温度が更に低い場合は、第
１の差動増幅器９の出力電圧は更に高くなるの
で、タイマ１２の出力は、第５図のｂに示した
ように更に長くなり、第５図のｃに示したよう
にタイマ１２からパルスが出ている間、高電圧が
印加されるので、立上りが改善される。すなわ
ち、ヒータ立上制御手段を設けていない従来のも
のと比較するとオーバーシユートの発生を解消す
ることができる。なお、電源をオンにした時に第
１の温度センサ７が検出された液体の温度が目標
温度と等しいか、また目標温度より高い場合は、
第５図のｂで示したようにタイマ１２からパル
スが全く出されず、第５図のｃで示したよう
に、ヒータ駆動回路１３の出力は第２の温度セン
サ８の出力によつて通常の温度制御が行なわれ
る。
本実施例では、このように立上りの電圧印加時
間幅を変えているので、従来例の欠点を除去する
ことができる。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、ヒータ駆動回路１３から成る
回路で、第５図ｃに示すように立上り時以後の
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、タイマ１２、ヒータ駆動回路１３
から成る回路で、第５図ｃ及び第５図ｃ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。
間幅を変えているので、従来例の欠点を除去する
ことができる。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、ヒータ駆動回路１３から成る
回路で、第５図ｃに示すように立上り時以後の
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、タイマ１２、ヒータ駆動回路１３
から成る回路で、第５図ｃ及び第５図ｃ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、ヒータ駆動回路１
３とヒータ１４の間に電流制御回路１５が設けら
れている。
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、ヒータ駆動回路１
３とヒータ１４の間に電流制御回路１５が設けら
れている。
本実施例では、この電流制限回路１５は、液体
の温度と目標温度の差が大きすぎて差動増幅器１
０の出力電圧が高すぎ、ヒータ駆動回路１３から
のヒータ電力が設計値よりも高くなつた場合に、
ヒータ１４の損傷事故を防ぐために設けられてい
る。
の温度と目標温度の差が大きすぎて差動増幅器１
０の出力電圧が高すぎ、ヒータ駆動回路１３から
のヒータ電力が設計値よりも高くなつた場合に、
ヒータ１４の損傷事故を防ぐために設けられてい
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
しているが、本実施例では、１個の温度センサ７
及び１個の差動増幅器９を使用し、タイマ１２は
電源をオンにして、最初に差動増幅器９から出力
された液体の温度と目標温度の差に対応する差電
圧によつて設定された時間だけ動作するようにし
ている。タイマ１２の動作後は通常の液温制御が
行なわれる。
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、１個の温度センサ７
及び１個の差動増幅器９を使用し、タイマ１２は
電源をオンにして、最初に差動増幅器９から出力
された液体の温度と目標温度の差に対応する差電
圧によつて設定された時間だけ動作するようにし
ている。タイマ１２の動作後は通常の液温制御が
行なわれる。
このように構成することにより、第２の温度セ
ンサ８及び第２の差動増輻器１０を省くことがで
きるので、非常に回路が簡単になるという利点が
ある。
ンサ８及び第２の差動増輻器１０を省くことがで
きるので、非常に回路が簡単になるという利点が
ある。
以上説明したように、本発明によれば、電源を
オンにした時に検出される温度に対応する電圧と
目標温度に対応する基準電圧との差電圧の値によ
つてタイマの動作時間を設定したので、液体の温
度に応じて立上り加熱時間が決められ、立上り時
間を短縮し、無駄な時間がなくなり、無駄な電力
を消費しないという利点がある。
オンにした時に検出される温度に対応する電圧と
目標温度に対応する基準電圧との差電圧の値によ
つてタイマの動作時間を設定したので、液体の温
度に応じて立上り加熱時間が決められ、立上り時
間を短縮し、無駄な時間がなくなり、無駄な電力
を消費しないという利点がある。
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、夫々の液体の温度に
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電源、タイマ、
ヒータ駆動回路の出力波形図、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…温度センサ、９，１０…差動増幅器、
１１…基準設定電源、１２…タイマ、１３…ヒー
タ駆動回路、１４…ヒータ、１５…電流制限回
路。
第２図は、第１図の装置の電源、タイマ、出力回
路の出力波形図、第３図は、夫々の液体の温度に
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電源、タイマ、
ヒータ駆動回路の出力波形図、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…温度センサ、９，１０…差動増幅器、
１１…基準設定電源、１２…タイマ、１３…ヒー
タ駆動回路、１４…ヒータ、１５…電流制限回
路。
Claims (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、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、該第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から
構成されるとともに、立上り時に所定電力を前記
第１の差電圧発生手段からの出力電圧に応じた時
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。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17879380A JPS57103516A (en) | 1980-12-19 | 1980-12-19 | Liquid temperature controller |
| US06/330,981 US4467183A (en) | 1980-12-19 | 1981-12-15 | Liquid temperature control apparatus comprising initial temperature dependent high power heater drive |
| DE19813150601 DE3150601A1 (de) | 1980-12-19 | 1981-12-21 | "einrichtung zum steuern einer fluessigkeitstemperatur" |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17879380A JPS57103516A (en) | 1980-12-19 | 1980-12-19 | Liquid temperature controller |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57103516A JPS57103516A (en) | 1982-06-28 |
| JPH0254573B2 true JPH0254573B2 (ja) | 1990-11-22 |
Family
ID=16054737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17879380A Granted JPS57103516A (en) | 1980-12-19 | 1980-12-19 | Liquid temperature controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57103516A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS592403Y2 (ja) * | 1977-10-11 | 1984-01-23 | シャープ株式会社 | 調理装置の温度制御装置 |
-
1980
- 1980-12-19 JP JP17879380A patent/JPS57103516A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57103516A (en) | 1982-06-28 |
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